JP2006501806A - Optineurin and glaucoma - Google Patents

Optineurin and glaucoma Download PDF

Info

Publication number
JP2006501806A
JP2006501806A JP2003556554A JP2003556554A JP2006501806A JP 2006501806 A JP2006501806 A JP 2006501806A JP 2003556554 A JP2003556554 A JP 2003556554A JP 2003556554 A JP2003556554 A JP 2003556554A JP 2006501806 A JP2006501806 A JP 2006501806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optineurin
glaucoma
polypeptide
seq
nucleic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2003556554A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
マンサー・サーファラッチ
タイベー・レザイエ
アン・ホーソーン・チャイルド
Original Assignee
ユニヴァーシティ・オブ・コネティカット
セント・ジョージズ・エンタープライズィズ・リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ユニヴァーシティ・オブ・コネティカット, セント・ジョージズ・エンタープライズィズ・リミテッド filed Critical ユニヴァーシティ・オブ・コネティカット
Publication of JP2006501806A publication Critical patent/JP2006501806A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6893Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02Ophthalmic agents
    • A61P27/06Antiglaucoma agents or miotics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C08L61/14Modified phenol-aldehyde condensates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • C09C1/407Aluminium oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/12Treatment with organosilicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409Abrasive particles per se
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158Expression markers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/16Ophthalmology
    • G01N2800/168Glaucoma

Abstract

遺伝子オプチニューリン中の、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連している特定の変異の存在について試料を試験する、オプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在することまたは存在しないことを診断する方法が記載されている。また、オプチニューリンポリペプチドの発現における変性の存在について試料を試験する方法、ならびにオプチニューリンポリペプチドの活性の変性の存在について試料を試験する方法も記載されている。また、オプチニューリン治療剤を利用した緑内障の治療方法も記載されている。There is an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma testing the sample for the presence of glaucoma or specific mutations associated with an increased risk of glaucoma in the gene optineurin Or a method for diagnosing its absence is described. Also described are methods of testing a sample for the presence of denaturation in expression of the optineurin polypeptide, and methods of testing the sample for the presence of alteration of the activity of the optineurin polypeptide. A method for treating glaucoma using an optineurin therapeutic agent is also described.

Description

関連出願
本出願は、その全体が参照として本明細書中に組み込まれる、2001年12月24日出願の米国仮出願第60/344,754号の利益を請求する2002年1月30日出願の米国第10/060,981号の一部継続出願である2002年2月28日出願の米国第10/090,118号の継続出願である2002年10月25日出願の米国第10/281,457号の継続出願である。
RELATED APPLICATION This application is a U.S. application filed on January 30, 2002, which claims the benefit of US Provisional Application No. 60 / 344,754, filed December 24, 2001, which is incorporated herein by reference in its entirety. This is a continuation application of US 10 / 281,457, filed on October 25, 2002, which is a continuation application of US 10 / 090,118, filed on February 28, 2002, which is a continuation-in-part of 10 / 060,981.

政府支援
本発明は、全体的にまたは部分的に、国立衛生研究所(国立眼病研究所)による助成金RO1-EY09947によって支援されたものである。米国政府が本発明の権利の一部を保有する。
Government Support This invention was supported in whole or in part by a grant RO1-EY09947 from the National Institutes of Health (National Eye Research Institute). The US government has some rights in this invention.

緑内障とは、眼に影響を与えるいくつかの異なる疾患から生じる特定のパターンの視野損失および視神経乳頭損傷を特徴とする、進行性の視神経症である。米国では約247万人が緑内障に罹患しており(Quigley, H. A.およびVitale, S.、Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.、38:83、(1997))、100,000人を超える米国人が毎年この状態を発症すると予想されている。さらに、世界中で6700万人が緑内障を患っていると推定される(Quigley, H. A.、Br. J. Ophthalmol.、80:389、(1996))。この状態の最も一般的な型は原発性開放隅角緑内障(POAG)である。緑内障性視神経損傷および特徴的な視野損失は、この状態の2つの主要な臨床的徴候である(Crick, R. P.、Lancet、1:205、(1974); Quigley, H. A.、N. Engl. J Med.、328:1097、(1993); Wilson, R.およびMatrone, J.、「The Glaucomas」、第2巻、753-768頁(Ritch, S. M.およびKrupin, T.編、セントルイス:Mosby、1996))。緑内障性損傷の最も一般的な知られている危険因子は上昇した眼圧(IOP)であるが、これは疾病自体に対応するものではなく、また、数々の他の危険因子が現在調査されている。POAGを罹患している患者の約1/3から1/2(すなわち、米国だけで120万人)は、IOPが22mmHg未満の統計的に正常な範囲内にある(Tielsch, J. M.他、JAMA、266:269、(1991); Hitchings, R. A.、Br. J. Ophthalmol.、76:494、(1992); Grosskreutz, C.およびNetland, P. A.、Int. Ophthalmol. Clin.、34: 173、(1994); Werner, E. B.、「The Glaucomas」第2巻、768-797頁(Ritch, S. M.およびKrupin, T.編、セントルイス: Mosby、1996)。このような患者は、低眼圧緑内障または正常眼圧緑内障(LTGまたはNTG)を罹患していると考えられており、典型的な視神経乳頭緑内障性陥凹および視野損失を示す(Hitchings, R. A.およびAnderton, S. A.、Br. J. Ophthalmol.、67:818、(1983))。   Glaucoma is a progressive optic neuropathy characterized by a specific pattern of visual field loss and optic disc damage resulting from several different diseases affecting the eye. About 2.47 million people in the United States suffer from glaucoma (Quigley, HA and Vitale, S., Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 38:83, (1997)), and more than 100,000 Americans annually The condition is expected to develop. Furthermore, it is estimated that 67 million people worldwide have glaucoma (Quigley, H.A., Br. J. Ophthalmol., 80: 389, (1996)). The most common type of this condition is primary open angle glaucoma (POAG). Glaucoma optic nerve damage and characteristic visual field loss are two major clinical signs of this condition (Crick, RP, Lancet, 1: 205, (1974); Quigley, HA, N. Engl. J Med. 328: 1097, (1993); Wilson, R. and Matrone, J., `` The Glaucomas, '' Volume 2, pages 753-768 (Ritch, SM and Krupin, T., St. Louis: Mosby, 1996)) . The most common known risk factor for glaucomatous damage is elevated intraocular pressure (IOP), which does not correspond to the disease itself, and a number of other risk factors are currently being investigated. Yes. About 1/3 to 1/2 of patients with POAG (i.e. 1.2 million in the United States alone) are within the statistically normal range with an IOP less than 22 mmHg (Tielsch, JM et al., JAMA, 266: 269, (1991); Hitchings, RA, Br. J. Ophthalmol., 76: 494, (1992); Grosskreutz, C. and Netland, PA, Int. Ophthalmol. Clin., 34: 173, (1994) Werner, EB, “The Glaucomas,” Volume 2, pages 768-797 (Ritch, SM and Krupin, T., St. Louis: Mosby, 1996.) These patients have low-tension glaucoma or normal-tension glaucoma. (LTG or NTG) and is typical of optic disc glaucomatous depression and visual field loss (Hitchings, RA and Anderton, SA, Br. J. Ophthalmol., 67: 818, (1983)).

過去10年間の間に、様々な緑内障の遺伝型について8つの異なる遺伝子座位が同定された。2つの座位が原発性性先天性緑内障(PCG)に、1つが若年発症緑内障(JOAG)に、別の5つが成人発症POAGについて報告されている(Sarfarazi, M.およびStoilov, I.、「Ophthalmic Fundamentals: Glaucoma (Sassani, J. W.編(Slack Inc.、ニュージャージー州Thorofare、1999)、15-31頁)。しかし、原因遺伝子はこの状態の2つの稀な型、すなわちPCG(Stoilov, I.他、Hum. Mol. Genet.、6:641、(1997))およびJOAG(Stone, E. M.他、Science、275:668、(1997))でのみ同定されている。進行中の研究によりチトクロームP4501B1がPCGの主要な遺伝子(すなわち、家族性症例の85%および散発性症例の33%)であることが示されているが(Stoilov, I.他、Am. J Hum. Genet.、62:573、(1998))、JOAGおよびPOAG対象のどちらもの小さなサブセット(すなわち3.0〜4.0%)で、ミオシリン遺伝子中の変異が主に関与している。ミオシリン変異のほとんどがJOAG症例で同定されているが(すなわち2.0〜2.5%)、この遺伝子が変異していない他のJOAGファミリーも存在する(Stoilova, D.他、J. Med. Genet.、35:989、(1998))。さらに、成人発症POAG症例では少数のみの変異が報告されている(すなわち、1.0〜1.5%)。現在のところ、成人発症POAG表現型の原因である他の遺伝子は同定されていない。
米国仮出願第60/344,754号、2001年12月24日出願 米国第10/060,981号、2002年1月30日出願 米国第10/090,118号、2002年2月28日出願 米国第10/281,457号、2002年10月25日出願 Quigley, H. A.およびVitale, S.、Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.、38:83、(1997) Quigley, H. A.、Br. J. Ophthalmol.、80:389、(1996) Crick, R. P.、Lancet、1:205、(1974) Quigley, H. A.、N. Engl. J Med.、328:1097、(1993) Wilson, R.およびMatrone, J.、「The Glaucomas」、第2巻、753-768頁(Ritch, S. M.およびKrupin, T.編、セントルイス: Mosby、1996) Tielsch, J. M.他、JAMA、266:269、(1991) Hitchings, R. A.、Br. J. Ophthalmol.、76:494、(1992) Grosskreutz, C.およびNetland, P. A.、Int. Ophthalmol. Clin.、34: 173、(1994) Werner, E. B.、「The Glaucomas」第2巻、768-797頁(Ritch, S. M.およびKrupin, T.編、セントルイス: Mosby、1996 Hitchings, R. A.およびAnderton, S. A.、Br. J. Ophthalmol.、67:818、(1983) Sarfarazi, M.およびStoilov, I.、「Ophthalmic Fundamentals: Glaucoma (Sassani, J. W.編(Slack Inc.、ニュージャージー州Thorofare、1999)、15-31頁 Stoilov, I.他、Hum. Mol. Genet.、6:641、(1997)) Stone, E. M.他、Science、275:668、(1997) Stoilov, I.他、Am. J Hum. Genet.、62:573、(1998) Stoilova, D.他、J. Med. Genet.、35:989、(1998) Li, Y.他、Mol. Cell. Biol.、18:1601、(1998) Faber, P. W.他、Hum. Mol. Genet.、7:1463、(1998) Schwamborn, K.他、J. Biol. Chem.、275:22780、(2000) Moreland, R. J.他、Nucleic Acids Res.、28:1986、(2000) Hattula, K.およびPeranen, J.、Curr. Bio.、10:1603、(2000) 「Current Protocols in Molecular Biology」、Ausubel, F.他編、John Wiley & Sons (2001年までの補足を含む) Krause, M. H.およびS. A. Aaronson、Methods in Enzymology、200:546-556、(1991) 米国特許第5,288,611号 米国特許第4,851,330号 Nielsen, P. E.他、Bioconjugate Chemistry、1994、5、American Chemical Society、1頁、(1994) Saiki, R.他、(1986)、Nature、(London)、324:163-166 ChurchおよびGilbert、(1988)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、81:1991-1995 Sanger, F.他、(1977)、Proc. Natl. Acad. Sci.、74:5463-5467 Beavis他、米国特許第5,288,644号 Sheffield, V. C.他、(19891)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、86:232-236 Orita, M.他、(1989)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、86:2766-2770 Flavell他、(1978)、Cell、15:25 Geever他、(1981)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、78:5081 Cotton他、(1985)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、85:4397-4401 Myers, R. M.他、(1985)、Science、230:1242 David他、米国特許第4,376,110号 aptamer.icmb.utexas.edu/のアプタマーデータベース Gening, L. V.他、Biotechniques、31(4):828、830、832、834、(2001) Bowie他、Science、247:1306-1310、(1990) Cunningham他、Science、244:1081-1085、(1989) Smith他、J. Mol. Biol.、224:899-904、(1992) de Vos他、Science、255:306-312、(1992) Wilm他、Nature、379(6564):466-469、(1996) Jacoby、Methods in Enzymology、第104巻、Academic Press、New York、(1984) Scopes、Protein Purification, Principles and Practice、第2版、Springer-Verlag、New York、(1987) Deutscher編、Guide to Protein Purification, Methods in Enzymology、第182巻、(1990) KohlerおよびMilstein、(1975)、Nature、256:495-497 Kozbor他、(1983)、Immunol. Today、4:72) Cole他、(1985)、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R. Liss, Inc.、77-96頁 Current Protocols in Immunology、(1994)、Coligan他編、John Wiley & Sons, Inc.、New York、NY Current Protocols in Immunology Galfre他、(1977)、Nature、266:55052 R. H. Kenneth、Monoclonal Antibodies : A New Dimension In Biological Analyses、Plenum Publishing Corp.、New York、New York、(1980) Lerner、(1981)、Yale J. Biol. Med.、54:387-402 米国特許第5,223,409号 国際公開公報WO 92/18619号 国際公開公報WO 91/17271号 国際公開公報WO 92/20791号 国際公開公報WO 92/15679号 国際公開公報WO 93/01288号 国際公開公報WO 92/01047号 国際公開公報WO 92/09690号 国際公開公報WO 90/02809号 Fuchs他、(1991)、Bio/Technology、9:1370-1372 Hay他、(1992)、Hum. Antibod. Hybridomas、3:81-85 Huse他、(1989)、Science、246:1275-1281 Griffiths他、(1993)、EMBO J.、12:725-734 米国特許第5,176,996号 米国特許第5,264,564号 米国特許第5,256,775号 Van der Krol他、(1988)、Biotechniques、6:958-976 Stein他、(1988)、Cancer Res、48:2659-2668 Wagner, R.、(1994)、Nature、372:333 Letsinger他、(1989)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、86:6553-6556 Lemaitre他、(1987)、Proc. Natl. Acad Sci. USA、84:648-652 国際公開公報WO 88/09810号 国際公開公報WO 89/10134号 Krol他、(1988)、BioTechniques、6:958-976 Zon、(1988)、Phare. Res.、5:539-549 Gautier他、(1987)、Nucl. Acids Res.、15:6625-6641 Inoue他、(1987)、Nucl. Acids Res.、15:6131-6148 Inoue他、(1987)、FEBS Lett.、215:327-330 Stein他、(1988)、Nucl. Acids Res.、16:3209 Sarin他、(1988)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA.、85:7448-7451 国際公開公報WO 90/11364号 Sarver他、(1990)、Science、247:1222-1225 米国特許第5,093,246号 HaseloffおよびGerlach、(1988)、Nature、334:585-591 Zaug他、(1984)、Science、224:574-578 ZaugおよびCech、(1986)、Science、231:470-475 Zaug他、(1986)、Nature、324:429-433 国際公開公報WO 88/04300号 BeenおよびCech、(1986)、Cell、47:207-216 Smithies他、(1985)、Nature、317:230-234 ThomasおよびCapecchi、(1987)、Cell、51:503-512 Thompson他、(1989)、Cell、5:313-321 Helene, C.、(1991)、Anticancer Drug Des.、6(6):569-84 Helene, C.他、(1992)、Ann. N.Y. Acad. Sci.、660:27-36 Maher, L. J.、(1992)、Bioassays、14(12):807-15 Meade他、米国特許第4,873,316号 米国特許第4,736,866号 米国特許第4,870,009号 米国特許第4,873,191号 Hogan、Manipulating the Mouse Embryo(Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、1986) Bradley、(1991)、Current Opinion in Bio/Technology、2:823-829 国際公開公報WO 90/11354号 国際公開公報WO 91/01140号 国際公開公報WO 92/0968号 国際公開公報WO 93/04169号 Wilmut他、(1997)、Nature、385:810-813 国際公開公報WO 97/07668号 国際公開公報WO 97/07669号 Sarfarazi, M.他、Am. J. Hum. Genet.、62:641、(1998) Yuan, L.およびNeufeld, A. H.、Glia、32:42、(2000) Tezel, G.およびWax, M. B.、J. Neurosci.、20:8694、(2000) Wold, W. S.、J. Cell Biochem.、53:329(1993) McGiff, J. C.他、Curr. Opin. Nephrol. Hypertens.、10:231、(2001) Gasser, P.他、Angiology、41:214、(1990) Rankin, S. J.、Surv. Ophthalmol.、43、Suppl 1:S176、(1999) Van Buskirk, E. M.他、Am. J. Ophthalmol.、109:511、(1990) Caprioli, J.およびSpaeth, G. L.、Am. J. Ophthaltiiol.、97:730、(1984) Netland, P. A.他、Am. J. Ophthalmol.、115:608、(1993) Chen, P.他、J. Biol. Chem.、273:5815、(1998) Wellington, C. L.他、J. Neural. Transm.、Suppl. 1、(2000) Sanches, I.他、Neuron、22:623、(1999) Moritz, O.他、Mol. Biol. Cell、12:2341、(2001) Schwambom, K.他、J. Biol. Chem.、275:22780、(2000)
During the past decade, eight different loci have been identified for various glaucoma genotypes. Two loci have been reported for primary congenital glaucoma (PCG), one for juvenile-onset glaucoma (JOAG), and five for adult-onset POAG (Sarfarazi, M. and Stoilov, I., `` Ophthalmic Fundamentals: Glaucoma (Sassani, JW (Slack Inc., Thorofare, NJ, 1999), pages 15-31), but the causative gene has two rare forms of this condition: PCG (Stoilov, I. et al., Hum Mol. Genet., 6: 641, (1997)) and JOAG (Stone, EM et al., Science, 275: 668, (1997)). Ongoing studies show that cytochrome P4501B1 is the major PCG Genes (i.e. 85% of familial cases and 33% of sporadic cases) have been shown (Stoilov, I. et al., Am. J Hum. Genet., 62: 573, (1998) ), A small subset of both JOAG and POAG subjects (ie 3.0-4.0%), mainly involving mutations in the myosillin gene, most of which are the same in JOAG cases. There are other JOAG families that have been defined (ie 2.0-2.5%) but this gene is not mutated (Stoilova, D. et al., J. Med. Genet., 35: 989, (1998)). In addition, only a small number of mutations have been reported in adult-onset POAG cases (ie 1.0-1.5%), and no other genes have been identified so far that are responsible for the adult-onset POAG phenotype.
U.S. Provisional Application No. 60 / 344,754, filed December 24, 2001 US 10 / 060,981, filed January 30, 2002 US 10 / 090,118, filed February 28, 2002 US 10 / 281,457, filed October 25, 2002 Quigley, HA and Vitale, S., Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 38:83, (1997) Quigley, HA, Br. J. Ophthalmol., 80: 389, (1996) Crick, RP, Lancet, 1: 205, (1974) Quigley, HA, N. Engl. J Med., 328: 1097, (1993) Wilson, R. and Matrone, J., "The Glaucomas", Volume 2, pages 753-768 (Edited by Ritch, SM and Krupin, T., St. Louis: Mosby, 1996) Tielsch, JM et al., JAMA, 266: 269, (1991) Hitchings, RA, Br. J. Ophthalmol., 76: 494, (1992) Grosskreutz, C. and Netland, PA, Int. Ophthalmol. Clin., 34: 173, (1994) Werner, EB, “The Glaucomas,” Volume 2, pages 768-797 (Ritch, SM and Krupin, T., St. Louis: Mosby, 1996 Hitchings, RA and Anderton, SA, Br. J. Ophthalmol., 67: 818, (1983) Sarfarazi, M. and Stoilov, I., Ophthalmic Fundamentals: Glaucoma (Sassani, JW (Slack Inc., Thorofare, NJ, 1999), pages 15-31. (Stoilov, I. et al., Hum. Mol. Genet., 6: 641, (1997)) Stone, EM et al., Science, 275: 668, (1997) Stoilov, I. et al., Am. J Hum. Genet., 62: 573, (1998) Stoilova, D. et al., J. Med. Genet., 35: 989, (1998) Li, Y. et al., Mol. Cell. Biol., 18: 1601, (1998) Faber, PW et al., Hum. Mol. Genet., 7: 1463, (1998) Schwamborn, K. et al., J. Biol. Chem., 275: 22780, (2000) Moreland, RJ et al., Nucleic Acids Res., 28: 1986, (2000) Hattula, K. and Peranen, J., Curr. Bio., 10: 1603, (2000) “Current Protocols in Molecular Biology”, Ausubel, F. et al., John Wiley & Sons (including supplements up to 2001) Krause, MH and SA Aaronson, Methods in Enzymology, 200: 546-556, (1991) U.S. Pat.No. 5,288,611 U.S. Pat.No. 4,851,330 Nielsen, PE et al., Bioconjugate Chemistry, 1994, 5, American Chemical Society, page 1, (1994) Saiki, R. et al., (1986), Nature, (London), 324: 163-166 Church and Gilbert, (1988), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81: 1991-1995 Sanger, F. et al. (1977), Proc. Natl. Acad. Sci., 74: 5463-5467 Beavis et al., U.S. Pat.No. 5,288,644 Sheffield, VC et al. (19891), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86: 232-236 Orita, M. et al. (1989), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86: 2766-2770 Flavell et al. (1978) Cell 15:25 Geever et al. (1981), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78: 5081 Cotton et al. (1985), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 4397-4401 Myers, RM et al. (1985), Science, 230: 1242 David et al., U.S. Pat.No. 4,376,110 Aptamer database of aptamer.icmb.utexas.edu/ Gening, LV et al., Biotechniques, 31 (4): 828, 830, 832, 834, (2001) Bowie et al., Science, 247: 1306-1310, (1990) Cunningham et al., Science, 244: 1081-1085, (1989) Smith et al., J. Mol. Biol., 224: 899-904, (1992) de Vos et al., Science, 255: 306-312, (1992) Wilm et al., Nature, 379 (6564): 466-469, (1996) Jacoby, Methods in Enzymology, Vol. 104, Academic Press, New York, (1984) Scopes, Protein Purification, Principles and Practice, 2nd edition, Springer-Verlag, New York, (1987) Deutscher, Guide to Protein Purification, Methods in Enzymology, Volume 182, (1990) Kohler and Milstein, (1975), Nature, 256: 495-497 (Kozbor et al., (1983), Immunol. Today, 4:72) Cole et al. (1985), Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc., pp. 77-96. Current Protocols in Immunology, (1994), Coligan et al., John Wiley & Sons, Inc., New York, NY Current Protocols in Immunology Galfre et al. (1977) Nature 266: 55052 RH Kenneth, Monoclonal Antibodies: A New Dimension In Biological Analyses, Plenum Publishing Corp., New York, New York, (1980) Lerner, (1981), Yale J. Biol. Med., 54: 387-402 U.S. Pat.No. 5,223,409 International Publication No. WO 92/18619 International Publication No. WO 91/17271 International Publication No. WO 92/20791 International Publication No. WO 92/15679 International Publication WO 93/01288 International Publication No. WO 92/01047 International Publication No. WO 92/09690 International Publication No. WO 90/02809 Fuchs et al. (1991), Bio / Technology, 9: 1370-1372 Hay et al. (1992), Hum. Antibod. Hybridomas, 3: 81-85 Huse et al., (1989), Science, 246: 1275-1281 Griffiths et al. (1993), EMBO J., 12: 725-734 U.S. Pat.No. 5,176,996 U.S. Pat.No. 5,264,564 U.S. Pat.No. 5,256,775 Van der Krol et al. (1988), Biotechniques, 6: 958-976 Stein et al. (1988), Cancer Res, 48: 2659-2668 Wagner, R., (1994) Nature, 372: 333 Letsinger et al. (1989), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86: 6553-6556 Lemaitre et al. (1987), Proc. Natl. Acad Sci. USA, 84: 648-652 International Publication No. WO 88/09810 International Publication No. WO 89/10134 Krol et al. (1988), BioTechniques, 6: 958-976 Zon, (1988), Phare. Res., 5: 539-549 Gautier et al. (1987) Nucl. Acids Res., 15: 6625-6641 Inoue et al. (1987) Nucl. Acids Res., 15: 6131-6148 Inoue et al. (1987), FEBS Lett., 215: 327-330 Stein et al. (1988), Nucl. Acids Res., 16: 3209 Sarin et al. (1988), Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 85: 7448-7451 International Publication No. WO 90/11364 Sarver et al. (1990) Science 247: 1222-1225 U.S. Pat.No. 5,093,246 Haseloff and Gerlach, (1988) Nature, 334: 585-591 Zaug et al. (1984) Science 224: 574-578 Zaug and Cech, (1986), Science, 231: 470-475 Zaug et al. (1986) Nature 324: 429-433 International Publication WO 88/04300 Been and Cech, (1986), Cell, 47: 207-216 Smithies et al. (1985) Nature 317: 230-234 Thomas and Capecchi, (1987) Cell, 51: 503-512 Thompson et al. (1989) Cell 5: 313-321 Helene, C., (1991), Anticancer Drug Des., 6 (6): 569-84 Helene, C. et al. (1992), Ann. NY Acad. Sci., 660: 27-36 Maher, LJ, (1992), Bioassays, 14 (12): 807-15 Meade et al., U.S. Pat.No. 4,873,316 U.S. Pat.No. 4,736,866 U.S. Pat.No. 4,870,009 U.S. Pat.No. 4,873,191 Hogan, Manipulating the Mouse Embryo (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1986) Bradley, (1991), Current Opinion in Bio / Technology, 2: 823-829 International Publication No. WO 90/11354 International Publication No. WO 91/01140 International Publication No. WO 92/0968 International Publication WO 93/04169 Wilmut et al. (1997) Nature 385: 810-813 International Publication No. WO 97/07668 International Publication No. WO 97/07669 Sarfarazi, M. et al., Am. J. Hum. Genet., 62: 641, (1998) Yuan, L. and Neufeld, AH, Glia, 32:42, (2000) Tezel, G. and Wax, MB, J. Neurosci., 20: 8694, (2000) Wold, WS, J. Cell Biochem., 53: 329 (1993) McGiff, JC et al., Curr. Opin. Nephrol. Hypertens., 10: 231, (2001) Gasser, P. et al., Angiology, 41: 214, (1990) Rankin, SJ, Surv. Ophthalmol., 43, Suppl 1: S176, (1999) Van Buskirk, EM et al., Am. J. Ophthalmol., 109: 511, (1990) Caprioli, J. and Spaeth, GL, Am. J. Ophthaltiiol., 97: 730, (1984) Netland, PA et al., Am. J. Ophthalmol., 115: 608, (1993) Chen, P. et al., J. Biol. Chem., 273: 5815, (1998) Wellington, CL et al., J. Neural. Transm., Suppl. 1, (2000) Sanches, I. et al., Neuron, 22: 623, (1999) Moritz, O. et al., Mol. Biol. Cell, 12: 2341, (2001) Schwambom, K. et al., J. Biol. Chem., 275: 22780, (2000)

本明細書中に記載するように、一遺伝子であるオプチニューリン中の変異が緑内障および緑内障の危険性の増大に関連づけられた。したがって、本発明は、個体においてオプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在することまたは存在しないことを診断する方法に関する。   As described herein, mutations in one gene, optineurin, have been linked to increased risk of glaucoma and glaucoma. Accordingly, the present invention relates to a method of diagnosing the presence or absence of an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma in an individual.

この方法は、オプチニューリン遺伝子中に変性(たとえば変異)が存在することもしくは存在しないことを検出すること、またはオプチニューリンポリペプチドの発現もしくは組成の変性を検出することを含む。この変性は、定量的、定性的、または定量および定性の両方であることができる。この方法はまた、オプチニューリンポリペプチドの活性に変性が存在することまたは存在しないことを検出することを含み得る。遺伝子中に変性が存在すること、またはオプチニューリンポリペプチドの発現もしくは組成に変性が存在すること、またはオプチニューリンポリペプチドの活性に変性が存在することは、オプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大の指標である。遺伝子中に変性が存在しないこと、またはオプチニューリンポリペプチドの発現もしくは組成に変性が存在しないこと、またはオプチニューリンポリペプチドの活性に変性が存在しないことは、オプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことの指標である。   The method includes detecting the presence or absence of a degeneration (eg, a mutation) in the optineurin gene, or detecting an alteration in expression or composition of the optineurin polypeptide. This denaturation can be quantitative, qualitative, or both quantitative and qualitative. The method can also include detecting the presence or absence of denaturation in the activity of the optineurin polypeptide. The presence of degeneration in a gene, or the presence of a degeneration in the expression or composition of an optineurin polypeptide, or the presence of a degeneration in the activity of an optineurin polypeptide is related to optineurin-related glaucoma or optineurin-related. It is an indicator of an increased risk of glaucoma. The absence of degeneration in a gene, or the absence of degeneration in the expression or composition of an optineurin polypeptide, or the absence of degeneration in the activity of an optineurin polypeptide is related to optineurin-related glaucoma or optineurin-related. It is an indicator that there is no increased risk of glaucoma.

本発明はさらに、オプチニューリンまたはオプチニューリン相互作用ポリペプチドをコードしている核酸;オプチニューリンポリペプチドまたはオプチニューリン相互作用ポリペプチド;オプチニューリンポリペプチドまたはオプチニューリン相互作用ポリペプチドの活性を変性させる薬剤などのオプチニューリン治療剤を投与することによる、緑内障もしくは緑内障の危険性の増大を処置する方法に関する。緑内障または緑内障の危険性の増大を処置する方法はまた、アンチセンス療法、リボザイム、および相同組換えの使用も含む。本発明はさらに、緑内障の処置または緑内障の危険性の増大の処置のための医薬品を製造するためのオプチニューリン治療剤の使用に関する。   The invention further provides a nucleic acid encoding an optineurin or an optineurin interacting polypeptide; an optineurin polypeptide or an optineurin interacting polypeptide; an agent that alters the activity of an optineurin polypeptide or an optineurin interacting polypeptide To an increased risk of glaucoma or glaucoma by administering an optineurin therapeutic agent such as Methods for treating glaucoma or an increased risk of glaucoma also include the use of antisense therapy, ribozymes, and homologous recombination. The present invention further relates to the use of an optineurin therapeutic for the manufacture of a medicament for the treatment of glaucoma or the treatment of increased risk of glaucoma.

本発明の方法により、高齢世代など、危険性の高い個体においてこの疾患をスクリーニングすること、ならびに緑内障の治療的および予防的処置のいずれをも容易にすることが可能となる。   The method of the present invention makes it possible to screen for this disease in individuals at high risk, such as the elderly, and to facilitate both therapeutic and prophylactic treatment of glaucoma.

本発明の前述のおよび他の目的、特徴ならびに利点は、添付の図面に例示するように、以下の本発明の好ましい実施形態のより具体的な説明から明らかとなるであろう。   The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following more specific description of preferred embodiments of the invention, as illustrated in the accompanying drawings.

本発明は、成人発症の原発性開放隅角緑内障(POAG)に関連していると同定された遺伝子に関する。本明細書中に記載するように、本出願人らは一遺伝子であるオプチニューリン中に一連の変異を同定した。この変異は、それぞれの家系内の成人発症低眼圧緑内障(LTG)/原発性開放隅角緑内障(POAG)の表現型の主要な原因である。出願人らはさらに、オプチニューリン遺伝子中に、緑内障の危険性の増大に関連している変異を同定した。オプチニューリンは最初、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)誘発性タンパク質として同定され(Li, Y.他、Mol. Cell. Biol.、18:1601、(1998))、FIP-2(アデノウイルスE3-15.7K相互作用蛋白質2から)と命名された。次いで、これはハンチンチン相互作用タンパク質L(HYPL)(Faber, P. W.他、Hum. Mol. Genet.、7:1463、(1998))、NEMO-関連タンパク質(NRP)(Schwamborn, K.他、J. Biol. Chem.、275:22780、(2000))、転写因子IIIA相互作用タンパク質(TFIIIA-INTP)(Moreland, R. J.他、Nucleic Acids Res.、28:1986、(2000))、およびRAB8相互作用タンパク質(Hattula, K.およびPeranen, J.、Curr. Bio.、10:1603、(2000))としても同定された。本研究では、このタンパク質の新しい名称として「オプチニューリン(optineurin)」(視神経症誘発(Optic Neuropathy Inducing)タンパク質)を使用する。オプチニューリン中に1つもしくは複数の変異が存在することによりオプチニューリンのDNAまたはタンパク質結合能力が妨げられるかもしれず、別の変異によるタンパク質の未熟切断がもたらされる。証拠により、オプチニューリンとE3-14.7Kタンパク質との直接の相互作用が、恐らくTNF-αまたはFas-リガンド経路を利用して、アポトーシス、炎症または血管収縮を媒介することが示されている。オプチニューリンはまた、細胞形態形成および膜輸送(RAB8)、ベシクル輸送(ハンチンチン)、転写活性化(TFIIIA)ならびに2つのキナーゼのアセンブリまたは活性において、他のタンパク質との相互作用を介して機能する。 The present invention relates to genes identified as being associated with adult-onset primary open angle glaucoma (POAG). As described herein, Applicants have identified a series of mutations in one gene, optineurin. This mutation is a major cause of the adult-onset low-tension glaucoma (LTG) / primary open-angle glaucoma (POAG) phenotype within each family. Applicants have further identified mutations in the optineurin gene that are associated with an increased risk of glaucoma. Optineurin was first identified as a tumor necrosis factor-α (TNF-α) inducible protein (Li, Y. et al., Mol. Cell. Biol., 18: 1601, (1998)), FIP-2 (adenovirus E3-15.7K interacting protein 2)). This is followed by huntingtin interacting protein L (HYPL) (Faber, PW et al., Hum. Mol. Genet., 7: 1463, (1998)), NEMO-related protein (NRP) (Schwamborn, K. et al., J Biol. Chem., 275: 22780, (2000)), transcription factor IIIA interacting protein (TFIIIA-INTP) (Moreland, RJ et al., Nucleic Acids Res., 28: 1986, (2000)), and RAB8 interaction. It was also identified as a protein (Hattula, K. and Peranen, J., Curr. Bio., 10: 1603, (2000)). In this study, the use of as the new name of this protein "optineurin (optineurin)" (optic nerve disease-induced (Opt ic Neur opathy In ducing) protein). The presence of one or more mutations in optineurin may interfere with the DNA or protein binding ability of optineurin, leading to premature cleavage of the protein by another mutation. Evidence indicates that direct interaction between optineurin and E3-14.7K protein mediates apoptosis, inflammation or vasoconstriction, possibly utilizing the TNF-α or Fas-ligand pathway. Optineurin also functions through interactions with other proteins in cell morphogenesis and membrane transport (RAB8), vesicle transport (huntingtin), transcriptional activation (TFIIIA) and assembly or activity of two kinases .

したがって、本発明は緑内障を治療する方法に関し、また、オプチニューリン遺伝子もしくはオプチニューリンポリペプチド中に変性が存在することまたは存在しないことを検出すること、あるいはオプチニューリンポリペプチドの活性の変性またはオプチニューリン相互作用ポリペプチドの変性を検出することによる、個体において緑内障もしくは緑内障の危険性の増大が存在することまたは存在しないことを検出するための方法およびキットにも関する。オプチニューリン遺伝子またはオプチニューリンポリペプチド中の1つもしくは複数の変性の存在に関連している緑内障は、本明細書中で「オプチニューリン関連の緑内障」と呼ばれ、オプチニューリン遺伝子またはオプチニューリンポリペプチド中の1つもしくは複数の変性に関連している緑内障の危険性の増大は、本明細書中で「オプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大」と呼ばれる。   Accordingly, the present invention relates to a method of treating glaucoma, and detecting the presence or absence of denaturation in an optineurin gene or an optineurin polypeptide, or altering the activity of an optineurin polypeptide or optineurin. It also relates to methods and kits for detecting the presence or absence of an increased risk of glaucoma or glaucoma in an individual by detecting denaturation of interacting polypeptides. Glaucoma associated with the presence of one or more degenerations in the optineurin gene or optineurin polypeptide is referred to herein as “optineurin-related glaucoma” and is referred to as an optineurin gene or an optineurin polypeptide. The increased risk of glaucoma associated with one or more degenerations therein is referred to herein as “increased risk of optineurin-related glaucoma”.

本明細書中で使用する用語「緑内障」とは、原発性先天緑内障または小児緑内障などの遺伝性緑内障;若年発症緑内障および成人または遅発型POAGのいずれをも含めた原発性開放隅角緑内障(POAG);続発性緑内障;色素性緑内障;低眼圧緑内障(LTG);ならびに正常眼圧緑内障(NTG)を指す。特定の実施形態では、緑内障は低眼圧緑内障(LTG)、正常眼圧緑内障(NTG)または原発性開放隅角緑内障(POAG)であることができる。本明細書中で使用する、緑内障の「危険性の増大」とは、別の個体または個体群が緑内障を発生する可能性より統計的に有意である、個体が緑内障を発生する可能性を指す。   As used herein, the term `` glaucoma '' refers to hereditary glaucoma such as primary congenital glaucoma or childhood glaucoma; primary open-angle glaucoma, including both early-onset glaucoma and adult or late-onset POAG ( POAG); secondary glaucoma; pigmentary glaucoma; low-tension glaucoma (LTG); and normal-tension glaucoma (NTG). In certain embodiments, the glaucoma can be low-tension glaucoma (LTG), normal-tension glaucoma (NTG), or primary open-angle glaucoma (POAG). As used herein, “increased risk” of glaucoma refers to the likelihood that an individual will develop glaucoma, which is statistically more significant than the likelihood that another individual or population will develop glaucoma. .

診断方法および診断用のキット
オプチニューリン遺伝子および核酸に基づいた方法
本発明の一実施形態では、オプチニューリン関連の緑内障の診断、またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大の診断は、緑内障もしくは緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中に変性が存在することまたは存在しないことを検出することによって行われる。本明細書中で使用する用語「オプチニューリン遺伝子」とは、オプチニューリンポリペプチド(腫瘍壊死因子-α(TNF-α)誘発性タンパク質(FIP-2);ハンチンチン相互作用タンパク質L(HYPL);NEMO関連タンパク質(NRP);転写因子IIIA相互作用タンパク質(TFIIIA-INTP);またはRAB8相互作用タンパク質としても知られる)をコードしている核酸(たとえば、DNA、RNA、cDNA)を指す。本明細書中で使用する「遺伝子」とは、翻訳された核酸だけでなく、翻訳されていない核酸(たとえばプロモーター領域)も含む。
Diagnostic Methods and Kits for Diagnosis Methods Based on Optineurin Genes and Nucleic Acids In one embodiment of the invention, diagnosis of optineurin-related glaucoma, or diagnosis of increased risk of optineurin-related glaucoma comprises glaucoma or glaucoma. This is done by detecting the presence or absence of denaturation in the optineurin gene that is associated with an increased risk. As used herein, the term `` optineurin gene '' refers to an optineurin polypeptide (tumor necrosis factor-α (TNF-α) inducible protein (FIP-2); huntingtin interacting protein L (HYPL)); Refers to nucleic acid (eg, DNA, RNA, cDNA) encoding NEMO-related protein (NRP); transcription factor IIIA interacting protein (TFIIIA-INTP); also known as RAB8 interacting protein. As used herein, “gene” includes not only translated nucleic acids but also non-translated nucleic acids (eg, promoter regions).

配列情報には、GenBank受託番号AF420371-3;配列番号1、3、および5(それぞれオプチニューリンのアイソフォーム1、2および3をコードしている核酸);ならびに配列番号2、4および6(それぞれオプチニューリンのアイソフォーム1、2および3)を参照されたい。配列番号1は、ヌクレオチド1〜310の5'非翻訳領域、ヌクレオチド311から2044のコードされたアイソフォーム(配列番号2)、およびヌクレオチド2045〜2077の3'非翻訳領域を含めた、オプチニューリンのアイソフォーム1をコードしている。配列番号3は、ヌクレオチド1〜89の5'非翻訳領域、ヌクレオチド90〜1823のコードされたアイソフォーム(配列番号4)、およびヌクレオチド1824〜1856の3'非翻訳領域を含めた、オプチニューリンのアイソフォーム2をコードしている。配列番号5は、ヌクレオチド1〜241の5'非翻訳領域、ヌクレオチド242〜1975のコードされたアイソフォーム(配列番号6)、およびヌクレオチド1976〜2008の3'非翻訳領域を含めた、オプチニューリンのアイソフォーム3をコードしている。   Sequence information includes GenBank accession number AF420371-3; SEQ ID NOs: 1, 3, and 5 (nucleic acids encoding optineurin isoforms 1, 2, and 3, respectively); and SEQ ID NOs: 2, 4, and 6 (respectively See optineurin isoforms 1, 2 and 3). SEQ ID NO: 1 includes an optineurin comprising a 5 ′ untranslated region from nucleotides 1-310, a coded isoform from nucleotides 311 to 2044 (SEQ ID NO: 2), and a 3 ′ untranslated region from nucleotides 2045-2077. Codes isoform 1. SEQ ID NO: 3 comprises an optineurin comprising a 5 ′ untranslated region from nucleotides 1 to 89, an encoded isoform from nucleotides 90 to 1823 (SEQ ID NO: 4), and a 3 ′ untranslated region from nucleotides 1824 to 1856. Codes isoform 2. SEQ ID NO: 5 is a sequence of optineurin, including the 5 ′ untranslated region from nucleotides 1-241, the encoded isoform from nucleotides 242-275 (SEQ ID NO: 6), and the 3 ′ untranslated region from nucleotides 1976-2008. Codes isoform 3.

また、たとえばAH009711;AF061034;AF283519-27を参照されたい。また、Li, Y.他、Mol. Cell. Biol.、18:1601、(1998); Faber, P. W.他、Hum. Mol. Genet.、7:1463(1998); Schwamborn, K.他、J Biol. Chem.、275:22780、(2000); Moreland, R. J.他、Nucleic Acids Res.、28:1986、(2000);ならびにHattula, K.およびPeranen, J.、Curr. Bio.、10:1603、(2000)も参照されたい。これらのGenBank受託番号、特にGenBank受託番号AF420371-3の教示全体、およびこれらの参考文献の教示全体は、その全体で本明細書中に参照として組み込まれている。   See also, for example, AH009711; AF061034; AF283519-27. Also, Li, Y. et al., Mol. Cell. Biol., 18: 1601, (1998); Faber, PW et al., Hum. Mol. Genet., 7: 1463 (1998); Schwamborn, K. et al., J Biol Chem., 275: 22780, (2000); Moreland, RJ et al., Nucleic Acids Res., 28: 1986, (2000); and Hattula, K. and Peranen, J., Curr. Bio., 10: 1603, See also (2000). The entire teachings of these GenBank accession numbers, particularly GenBank accession number AF420371-3, and the entire teachings of these references are incorporated herein by reference in their entirety.

「変性」とは、オプチニューリンをコードしている核酸の既知の配列と比較した、オプチニューリンポリペプチドをコードしている核酸の変化(たとえば、1つもしくは複数のヌクレオチドの挿入、欠失、または変化)である。この変性は、フレームシフト変異をもたらす、単一ヌクレオチドもしくは複数のヌクレオチドの挿入または欠失などオプチニューリン遺伝子中の変異;コードされているアミノ酸の変化をもたらす、少なくとも1つのヌクレオチドの変化;未熟ストップコドンの発生をもたらす、少なくとも1つのヌクレオチドの変化;ヌクレオチドでコードされている1つもしくは複数のアミノ酸の欠失をもたらす、いくつかのヌクレオチドの欠失;遺伝子のコード配列の中断をもたらす、不等組換えや遺伝子転換などによる1つまたはいくつかのヌクレオチドの挿入;遺伝子の全体または一部の複製;遺伝子の全体または一部の転移;あるいは遺伝子の全体または一部の再編成であることができる。単一の遺伝子中に複数のこのような変異が存在してもよい。このような配列変化は、オプチニューリン遺伝子にコードされているポリペプチドの変異を引き起こす。たとえば、変異がフレームシフト変異である場合、フレームシフトによりコードされているアミノ酸に変化がもたらされる可能性があり、かつ/または未熟ストップコドンの発生がもたらされる可能性があり、その結果、切断されたポリペプチドの産生がもたらされる。あるいは、緑内障に関連している変性は、1つまたは複数のヌクレオチド中の同義変異であることができる(すなわち、オプチニューリン遺伝子によってコードされているポリペプチドに変化をもたらさない変異)。このような変性は、スプライシング部位を変性する、mRNAの安定性もしくは運搬に影響を与える、または他の様式で遺伝子の転写もしくは翻訳に影響を与えるかもしれない。上述の任意の変異を有するオプチニューリン遺伝子は、本明細書中で「変異遺伝子」と呼ばれる。   A `` denaturation '' is a change in a nucleic acid encoding an optineurin polypeptide (e.g., insertion, deletion, or deletion of one or more nucleotides) compared to a known sequence of the nucleic acid encoding optineurin. Change). This denaturation results in a frameshift mutation, a mutation in the optineurin gene, such as an insertion or deletion of a single nucleotide or multiple nucleotides; a change in at least one nucleotide resulting in a change in the encoded amino acid; an immature stop codon At least one nucleotide change that results in the occurrence of; a deletion of some nucleotides that results in the deletion of one or more amino acids encoded by the nucleotide; an inequality that results in an interruption in the coding sequence of the gene Insertion of one or several nucleotides, such as by replacement or gene conversion; replication of all or part of a gene; transfer of all or part of a gene; or rearrangement of all or part of a gene. There may be multiple such mutations in a single gene. Such a sequence change causes a mutation of the polypeptide encoded by the optineurin gene. For example, if the mutation is a frameshift mutation, it may result in a change in the amino acid encoded by the frameshift and / or may result in the generation of an immature stop codon, resulting in cleavage. Production of the resulting polypeptide. Alternatively, a degeneration associated with glaucoma can be a synonymous mutation in one or more nucleotides (ie, a mutation that does not cause a change in the polypeptide encoded by the optineurin gene). Such denaturation may modify the splicing site, affect mRNA stability or transport, or otherwise affect gene transcription or translation. An optineurin gene having any of the mutations described above is referred to herein as a “mutant gene”.

本発明の特定の実施形態では、変性は、オプチニューリン遺伝子のコドン50におけるGAGからAAGへの変化;コドン127の後におけるAGの挿入;またはコドン545におけるCGGからCAGへの変化である。これらの変性は緑内障に関連しており、これらの変性が1つまたは複数存在することにより緑内障が診断される。別の特定の実施形態では、変性は、コドン98におけるATGからAAGへの変化であり、この変性の存在は緑内障の危険性の増大の指標であり、またこれが存在することにより緑内障の危険性の増大が診断される。   In certain embodiments of the invention, the alteration is a GAG to AAG change at codon 50 of the optineurin gene; an AG insertion after codon 127; or a CGG to CAG change at codon 545. These degenerations are associated with glaucoma, and glaucoma is diagnosed by the presence of one or more of these degenerations. In another specific embodiment, the degeneration is a change from ATG to AAG at codon 98, the presence of this degeneration being an indicator of an increased risk of glaucoma, and the presence of it is indicative of the risk of glaucoma. An increase is diagnosed.

緑内障または緑内障の危険性の増大を診断する第1の方法では、サザン分析などのハイブリダイゼーション方法を使用する(「Current Protocols in Molecular Biology」、Ausubel, F.他編、John Wiley & Sons (2001年までの補足を含む)参照;この文書はその全体が参照として本明細書中に組み込まれる)。たとえば、ゲノムDNA、RNA、もしくはcDNAの試験試料は、たとえば緑内障を罹患していること、緑内障の欠陥を有していること、または緑内障の危険性が増大していることが疑われる個体などの個体(「試験個体」)から得られる。個体は成人、小児、または胎児であることができる。試験試料は、血液試料、血清試料、リンパ液試料、眼からの液体試料(たとえば前眼房由来の液体)、羊水の試料、脳脊髄液の試料、または皮膚、筋肉、頬粘膜、結膜粘膜、胎盤、胃腸管もしくは他の器官由来の組織試料など、核酸(たとえばDNA、RNA)を含む任意の源由来であることができる。胎児の細胞または組織由来のDNAの試験試料は、羊水穿刺または漿膜柔毛採取などによる適切な方法によって得ることができる。その後、DNA、RNA、またはcDNA試料を検査してオプチニューリン遺伝子中に変性が存在するかどうかを決定する。   The first method of diagnosing glaucoma or an increased risk of glaucoma uses hybridization methods such as Southern analysis (`` Current Protocols in Molecular Biology '', Ausubel, F. et al., John Wiley & Sons (2001 (Including the supplement to); this document is incorporated herein by reference in its entirety). For example, a genomic DNA, RNA, or cDNA test sample may be, for example, an individual suffering from glaucoma, having a glaucoma defect, or suspected of having an increased risk of glaucoma. Obtained from an individual ("test individual"). The individual can be an adult, a child, or a fetus. Test samples are blood samples, serum samples, lymph fluid samples, fluid samples from the eye (e.g., anterior chamber fluid), amniotic fluid samples, cerebrospinal fluid samples, or skin, muscle, buccal mucosa, conjunctival mucosa, placenta , From any source containing nucleic acids (eg, DNA, RNA), such as tissue samples from the gastrointestinal tract or other organs. A test sample of DNA derived from fetal cells or tissues can be obtained by a suitable method such as by amniocentesis or serous fur collection. A DNA, RNA, or cDNA sample is then examined to determine if there is any denaturation in the optineurin gene.

所望する場合は、オプチニューリン遺伝子中に変性が存在するか存在しないかを評価する前に、試料の増幅(たとえばポリメラーゼ連鎖反応による)を行うことができる。増幅は、オプチニューリン遺伝子を含む核酸の全体または一部分に使用することができ、その場合、この一部分は変性を含むオプチニューリン遺伝子の部分(たとえば以下に記載するように、変性を含むエキソン4、エキソン6、または他のエキソンなど、1つもしくは複数のエキソン)を含む。好ましい実施形態では、この一部分はオプチニューリン遺伝子の少なくとも1つのエキソンを含む。   If desired, sample amplification (eg, by polymerase chain reaction) can be performed prior to assessing the presence or absence of denaturation in the optineurin gene. Amplification can be used on all or part of the nucleic acid containing the optineurin gene, where this part is part of the optineurin gene that contains the denaturation (e.g., exon 4, exon containing the denaturation, as described below). 6 or other exons, such as one or more exons). In a preferred embodiment, this portion comprises at least one exon of the optineurin gene.

変性が存在することまたは存在しないことは、ゲノムDNA、RNA、もしくはcDNA中の遺伝子の、核酸プローブへのハイブリダイゼーションによって示すことができる。本明細書中で使用する「核酸プローブ」とは、目的遺伝子(オプチニューリン)にハイブリダイズする一本鎖オリゴヌクレオチドである。プローブの適切な長さは、典型的には15から30個のヌクレオチドの範囲である。短いプローブは一般に、鋳型と十分に安定なハイブリッド複合体を形成するのにより低い温度を要する。核酸プローブはDNAプローブまたはRNAプローブであることができ、核酸プローブはオプチニューリン遺伝子中に少なくとも1つの変性を含む。プローブは、遺伝子全体、遺伝子断片、遺伝子を含むベクター、遺伝子のエキソンなどを含むことができる。   The presence or absence of denaturation can be indicated by hybridization of a gene in genomic DNA, RNA, or cDNA to a nucleic acid probe. As used herein, a “nucleic acid probe” is a single-stranded oligonucleotide that hybridizes to a target gene (optineurin). The appropriate length of the probe is typically in the range of 15 to 30 nucleotides. Short probes generally require lower temperatures to form a sufficiently stable hybrid complex with the template. The nucleic acid probe can be a DNA probe or an RNA probe, and the nucleic acid probe comprises at least one denaturation in the optineurin gene. Probes can include whole genes, gene fragments, vectors containing genes, exons of genes, and the like.

緑内障または緑内障の危険性の増大の存在を診断するために、オプチニューリン遺伝子を含む試験試料を少なくとも1つの核酸プローブと接触させることによって、ハイブリダイゼーション試料を形成する。ハイブリダイゼーション試料は、核酸プローブの、オプチニューリン遺伝子への特異的ハイブリダイゼーションを可能にするのに十分な条件下に維持する。本明細書中で使用する「特異的ハイブリダイゼーション」とは正確なハイブリダイゼーションを示す(たとえばミスマッチなし)。特異的ハイブリダイゼーションは、たとえば高ストリンジェンシー条件または中程度のストリンジェンシー条件下で行うことができる。   In order to diagnose the presence of glaucoma or an increased risk of glaucoma, a hybridization sample is formed by contacting a test sample containing the optineurin gene with at least one nucleic acid probe. The hybridization sample is maintained under conditions sufficient to allow specific hybridization of the nucleic acid probe to the optineurin gene. As used herein, “specific hybridization” refers to exact hybridization (eg, no mismatch). Specific hybridization can be performed, for example, under high stringency conditions or moderate stringency conditions.

ハイブリダイゼーションの「ストリンジェンシー条件」とは、インキュベーションおよび洗浄条件、たとえば、特定の核酸の、第2の核酸へのハイブリダイゼーションを可能にする温度および緩衝液濃度の条件を指す、当分野の用語である。第1の核酸は第2の核酸に完全に(すなわち、100%)相補的であり得、または第1の核酸と第2の核酸は完全ではない度合のある程度の相補性を共有し得る(たとえば70%、75%、85%、95%、98%)。たとえば、特定の高ストリンジェンシー条件を使用して、完全に相補的な核酸を相補性がより低い核酸から区別することができる。   “Stringency conditions” for hybridization are terminology in the art that refers to incubation and wash conditions, eg, temperature and buffer concentration conditions that allow for hybridization of a particular nucleic acid to a second nucleic acid. is there. The first nucleic acid can be completely (i.e., 100%) complementary to the second nucleic acid, or the first and second nucleic acids can share some degree of complementarity (e.g., 70%, 75%, 85%, 95%, 98%). For example, certain high stringency conditions can be used to distinguish nucleic acids that are completely complementary from those that are less complementary.

核酸ハイブリダイゼーションの「高ストリンジェンシー条件」、「中程度のストリンジェンシー条件」および「低ストリンジェンシー条件」は、「Current Protocols in Molecular Biology」の2.10.1-2.10.16頁および6.3.1-6頁(その教示が参照として本明細書中に組み込まれているAusubel, F. M.他、「Current Protocols in Molecular Biology」、John Wiley & Sons、(1998))に記載されている。ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーを決定する正確な条件は、ホルムアミドなどの不安定化剤やSDSなどの変性剤のイオン強度(たとえば0.2×SSC、0.1×SSC)、温度(たとえば室温、42℃、68℃)および濃度だけでなく、核酸配列の長さ、塩基組成、ハイブリダイズする配列間のミスマッチの割合、ならびに他の同一でない配列内におけるその配列のサブセットの発生頻度などの要素にも依存する。したがって、高、中程度、または低ストリンジェンシーの条件は経験的に決定することができる。   “High stringency conditions”, “moderate stringency conditions” and “low stringency conditions” for nucleic acid hybridization are described in “Current Protocols in Molecular Biology”, pages 2.10.1-2.10.16 and 6.3.1-6. (Ausubel, FM et al., “Current Protocols in Molecular Biology”, John Wiley & Sons, (1998)), the teachings of which are incorporated herein by reference. The exact conditions that determine the stringency of hybridization are the ionic strength of destabilizing agents such as formamide and denaturing agents such as SDS (e.g. 0.2 x SSC, 0.1 x SSC), temperature (e.g. room temperature, 42 ° C, 68 ° C). ) And concentration, as well as factors such as the length of the nucleic acid sequence, base composition, the proportion of mismatches between hybridizing sequences, and the frequency of occurrence of a subset of that sequence within other non-identical sequences. Accordingly, conditions of high, moderate or low stringency can be determined empirically.

ハイブリダイゼーションが全く起こらないストリンジェンシーレベルからハイブリダイゼーションが最初に観察されるレベルまでハイブリダイゼーション条件を変化させることによって、所定の配列が試料中の最も類似した配列と(たとえば選択的に)ハイブリダイズすることを可能にする条件が決定できる。   A given sequence hybridizes (for example, selectively) to the most similar sequence in a sample by changing the hybridization conditions from a stringency level at which no hybridization occurs to a level at which hybridization is first observed. The conditions that make it possible can be determined.

例示的な条件は、中程度または低ストリンジェンシー条件の洗浄条件の決定を記載している、Krause, M. H.およびS. A. Aaronson、Methods in Enzymology、200:546-556、(1991). Also, in, Ausubel他、「Current Protocols in Molecular Biology」、John Wiley & Sons、(1998)に記載されている。洗浄とは通常、ハイブリッドの最少相補性レベルを決定するために条件が設定されているステップである。一般に、相同的ハイブリダイゼーションのみが起こる最も低い温度から開始して、(SSC濃度を一定に維持したまま)最終洗浄温度を1℃下げる毎に、ハイブリダイズする配列間のミスマッチの最大程度が1%増加する。一般に、SSCの濃度を2倍にすることによってTmが-17℃上昇する。これらの指針を使用して、洗浄温度は、得ようとするミスマッチのレベルに応じて、高、中程度または低ストリンジェンシーについて経験的に決定することができる。 Exemplary conditions describe the determination of washing conditions at moderate or low stringency conditions, Krause, MH and SA Aaronson, Methods in Enzymology, 200: 546-556, (1991). Also, in, Ausubel Others are described in “Current Protocols in Molecular Biology”, John Wiley & Sons, (1998). Washing is usually a step where conditions are set to determine the minimum complementarity level of the hybrid. In general, starting from the lowest temperature at which only homologous hybridization occurs, each time the final wash temperature is reduced by 1 ° C (while keeping the SSC concentration constant), the maximum degree of mismatch between hybridizing sequences is 1%. To increase. In general, doubling the concentration of SSC increases Tm by -17 ° C. Using these guidelines, the wash temperature can be empirically determined for high, medium or low stringency depending on the level of mismatch to be obtained.

たとえば、低ストリンジェンシーの洗浄は、0.2×SSC/0.1% SDSを含む溶液中で、10分間、室温で洗浄することを含むことができ、中程度のストリンジェンシーの洗浄は、0.2×SSC/0.1% SDSを含む事前に温めた溶液(42℃)溶液中で、15分間、42℃で洗浄することを含むことができ、高ストリンジェンシーの洗浄は、0.1×SSC/0.1% SDSを含む事前に温めた(68℃)溶液中で、15分間、68℃で洗浄することを含むことができる。さらに、所望する結果を得るために、当分野で知られているように洗浄を繰り返してまたは連続的に行うことができる。標的核酸分子と使用するプライマーもしくはプローブとの間の同一性または類似性を同程度に維持したまま、例として与えられる1つまたは複数のパラメータを当分野で知られているように変化させることによって、同等の条件を決定することができる。   For example, a low stringency wash can include a 10 minute wash at room temperature in a solution containing 0.2 × SSC / 0.1% SDS, while a moderate stringency wash is 0.2 × SSC / 0.1%. Washing at 42 ° C for 15 minutes in a pre-warmed solution containing 42% SDS (42 ° C) can be included, and high stringency washing can be performed in advance with 0.1x SSC / 0.1% SDS. Washing at 68 ° C. for 15 minutes in warm (68 ° C.) solution can be included. Furthermore, the washing can be performed repeatedly or continuously as is known in the art to obtain the desired result. By changing one or more parameters given by way of example as is known in the art, while maintaining the same degree of identity or similarity between the target nucleic acid molecule and the primer or probe used. Equivalent conditions can be determined.

特に好ましい実施形態では、特異的ハイブリダイゼーションのハイブリダイゼーション条件は高ストリンジェンシーである。その後、標準の方法を使用して、存在する場合は特異的ハイブリダイゼーションを検出する。核酸プローブと試験試料中のオプチニューリン遺伝子との間で特異的ハイブリダイゼーションが起こる場合は、オプチニューリン遺伝子は、核酸プローブ中に存在する変性を有する。この方法では、複数の核酸プローブを同時に使用することもできる。核酸プローブの任意の1つが特異的ハイブリダイゼーションすることは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中に変性が存在することの指標であり、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が診断される。特異的ハイブリダイゼーションが存在しないことは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中に変性が存在しないことの指標であり、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障が存在しないことまたはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことが診断される。   In particularly preferred embodiments, the hybridization conditions for specific hybridization are high stringency. Thereafter, standard methods are used to detect specific hybridization, if present. If specific hybridization occurs between the nucleic acid probe and the optineurin gene in the test sample, the optineurin gene has the denaturation present in the nucleic acid probe. In this method, a plurality of nucleic acid probes can be used simultaneously. The specific hybridization of any one of the nucleic acid probes is an indicator of the presence of degeneration in the optineurin gene that is associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma, and thus is associated with optineurin An increased risk of glaucoma or optineurin-related glaucoma is diagnosed. The absence of specific hybridization is an indicator of the absence of degeneration in the optineurin gene that is associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma, and thus there is no optineurin-related glaucoma Or an increased risk of optineurin-related glaucoma is diagnosed.

別のハイブリダイゼーション方法では、緑内障もしくは緑内障の危険性の増大に関連している変性が存在することまたは存在しないことを同定するために、ノーザン分析(Current Protocols in Molecular Biology、Ausubel, F.他編、John Wiley & Sons(上記)参照)を使用する。ノーザン分析には、適切な手段によって個体からRNAの試験試料を得る。上述のように、核酸プローブの、個体由来のRNAへの特異的ハイブリダイゼーションは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中に変性が存在することの指標であり、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が診断される。上述のように、核酸プローブの、個体由来のRNAへの特異的ハイブリダイゼーションが存在しないことは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中に変性が存在しないことの指標であり、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことが診断される。   In another hybridization method, Northern analysis (Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel, F. et al.) Is used to identify the presence or absence of degeneration associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma. John Wiley & Sons (see above)). For Northern analysis, an RNA test sample is obtained from an individual by appropriate means. As mentioned above, specific hybridization of nucleic acid probes to RNA from an individual is an indication that there is degeneration in the optineurin gene that is associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma, and thus This diagnoses an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma. As noted above, the absence of specific hybridization of nucleic acid probes to RNA from an individual is an indication of the absence of degeneration in the optineurin gene that is associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma. Thus, it is diagnosed that there is no increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma.

核酸プローブの使用の代表的な例は、たとえば、米国特許第5,288,611号および第4,851,330号を参照されたい。   For representative examples of the use of nucleic acid probes, see, eg, US Pat. Nos. 5,288,611 and 4,851,330.

あるいは、上述のハイブリダイゼーション方法において、核酸プローブの代わりにペプチド核酸(PNA)プローブを使用することができる。PNAとは、N-(2-アミノエチル)グリシン単位などのペプチド様の無機主鎖を有し、メチレンカルボニルリンカーによってグリシンの窒素に付着した有機塩基(A、G、C、TまたはU)を有する、DNA擬態である(たとえば、Nielsen, P. E.他、Bioconjugate Chemistry、1994、5、American Chemical Society、1頁、(1994参照)。PNAプローブは、緑内障に関連している変性を有する遺伝子に特異的にハイブリダイズするよう設計することができる。上述のように、PNAプローブの、個体由来のRNAへの特異的ハイブリダイゼーションは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中に変性が存在することの指標であり、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が診断される。上述のように、PNAプローブの、個体由来のRNAへの特異的ハイブリダイゼーションが存在しないことは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中に変性が存在しないことの指標であり、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことが診断される。   Alternatively, peptide nucleic acid (PNA) probes can be used in place of nucleic acid probes in the hybridization methods described above. PNA is an organic base (A, G, C, T or U) that has a peptide-like inorganic main chain such as an N- (2-aminoethyl) glycine unit and is attached to the nitrogen of glycine by a methylenecarbonyl linker. (See, for example, Nielsen, PE et al., Bioconjugate Chemistry, 1994, 5, American Chemical Society, page 1, (1994). PNA probes are specific for genes with degeneration associated with glaucoma. As noted above, the specific hybridization of PNA probes to RNA from individuals can be found in the optineurin gene associated with increased risk of glaucoma or glaucoma. It is an indicator of the presence of degeneration, and thus it diagnoses an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma. The absence of specific hybridization of the PNA probe to RNA from an individual is an indication of the absence of degeneration in the optineurin gene that is associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma, and thus This diagnoses that there is no increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma.

本発明の別の方法では、遺伝子中の変異もしくは変性が制限部位の作製または排除をもたらす場合は、変異遺伝子あるいは変性を含む遺伝子を検出するために制限消化による変異分析を使用することができる。ゲノムDNAを含む試験試料を個体から得る。ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用して、試験個体由来の試験試料のゲノムDNA中のオプチニューリン遺伝子(および必要な場合はそのフランキング配列)を増幅することができる。記載のように(Current Protocols in Molecular Biology(上記)参照)RFLP分析を実施する。関連DNA断片の消化パターンは、緑内障もしくは緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中に変異または変性が存在することあるいは存在しないことを示し、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障または緑内障のオプチニューリン関連の危険性の増大が存在することあるいは存在しないことが診断される。   In another method of the present invention, mutation analysis by restriction digestion can be used to detect a mutated gene or a gene containing a degeneration if mutation or denaturation in the gene results in the creation or elimination of a restriction site. A test sample containing genomic DNA is obtained from the individual. Polymerase chain reaction (PCR) can be used to amplify the optineurin gene (and its flanking sequence if necessary) in the genomic DNA of the test sample from the test individual. RFLP analysis is performed as described (see Current Protocols in Molecular Biology (above)). The digestion pattern of the relevant DNA fragment indicates the presence or absence of mutations or degenerations in the optineurin gene that are associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma, thus The presence or absence of an increased risk of glaucoma-related optineurin is diagnosed.

オプチニューリン遺伝子中の特定の変性を検出するために、配列分析を使用することもできる。DNAまたはRNAの試験試料を試験個体から得る。PCRもしくは他の適切な方法を使用して、遺伝子、および/または必要な場合はそのフランキング配列を増幅することができる。標準の方法を使用して、オプチニューリン遺伝子の配列または遺伝子の断片(たとえば1つもしくは複数のエキソン)、あるいはcDNAまたはcDNAの断片、あるいはmRNAもしくはmRNAの断片を決定する。遺伝子、遺伝子断片、cDNA、cDNA断片、mRNA、またはmRNA断片の配列を、それぞれに応じて適切に遺伝子、cDNA、またはmRNAの既知の核酸配列と比較する。オプチニューリン遺伝子中に変性が存在することは、個体が緑内障または緑内障の危険性の増大に関連している変性を有することを示しており、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が診断される。オプチニューリン遺伝子中に変性が存在しないことは、個体が緑内障または緑内障の危険性の増大に関連している変性を有さないことを示しており、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことが診断される。   Sequence analysis can also be used to detect specific alterations in the optineurin gene. A test sample of DNA or RNA is obtained from the test individual. PCR or other suitable method can be used to amplify the gene and / or its flanking sequences if necessary. Standard methods are used to determine the sequence of an optineurin gene or a fragment of the gene (eg, one or more exons), or a cDNA or cDNA fragment, or an mRNA or mRNA fragment. The sequence of the gene, gene fragment, cDNA, cDNA fragment, mRNA, or mRNA fragment is suitably compared with the known nucleic acid sequence of the gene, cDNA, or mRNA, as appropriate. The presence of degeneration in the optineurin gene indicates that the individual has a glaucoma or a degeneration associated with an increased risk of glaucoma, and thus this may lead to optineurin-related glaucoma or optineurin-related An increased risk of glaucoma is diagnosed. The absence of degeneration in the optineurin gene indicates that the individual does not have glaucoma or degeneration associated with an increased risk of glaucoma, and thus this may cause optineurin-related glaucoma or optineurin. It is diagnosed that there is no associated increased risk of glaucoma.

対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドも、増幅したオリゴヌクレオチドと対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド(ASO)プローブとのドットブロットハイブリダイゼーションを使用することによって、オプチニューリン遺伝子中の変性の存在を検出するために使用することができる(たとえば、Saiki, R.他、(1986)、Nature、(London)、324:163-166参照)。「対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド」(本明細書中では「対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドプローブ」とも呼ばれる)とは、約10〜50塩基対、好ましくは約15〜30塩基対の、オプチニューリン遺伝子に特異的にハイブリダイズし、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連している変性を含むオリゴヌクレオチドである。オプチニューリン遺伝子中の特定の変性に特異的な対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドプローブを、標準の方法を使用して調製することができる(Current Protocols in Molecular Biology(上記)参照)。緑内障または緑内障の危険性の増大に関連している遺伝子中の変性を同定するために、DNAの試験試料を個体から得る。PCRを使用してオプチニューリン遺伝子の全体または断片、およびそのフランキング配列を増幅することができる。標準の方法を使用して、増幅したオプチニューリン遺伝子(または遺伝子の断片)を含むDNAをドットブロットし(Current Protocols in Molecular Biology(上記)参照)、ブロットをオリゴヌクレオチドプローブと接触させる。その後、プローブの、増幅したオプチニューリン遺伝子への特異的ハイブリダイゼーションの存在を検出する。対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドプローブの、個体由来のDNAへの特異的ハイブリダイゼーションは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中の変性の指標であり、したがって、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大の指標である。対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドプローブの、個体由来のDNAへの特異的ハイブリダイゼーションが存在しないことは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子中に変性が存在しないことの指標であり、したがって、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことの指標である。   Allele-specific oligonucleotides are also used to detect the presence of denaturation in the optineurin gene by using dot blot hybridization of amplified oligonucleotides and allele-specific oligonucleotide (ASO) probes. (See, for example, Saiki, R. et al. (1986) Nature (London) 324: 163-166). An “allele-specific oligonucleotide” (also referred to herein as an “allele-specific oligonucleotide probe”) refers to an optineurin gene of about 10-50 base pairs, preferably about 15-30 base pairs. Oligonucleotides that specifically hybridize and contain modifications that are associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma. Allele-specific oligonucleotide probes specific for a particular denaturation in the optineurin gene can be prepared using standard methods (see Current Protocols in Molecular Biology (supra)). Test samples of DNA are obtained from individuals to identify degeneration in genes that are associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma. PCR can be used to amplify the entire or fragment of the optineurin gene and its flanking sequences. Using standard methods, DNA containing the amplified optineurin gene (or gene fragment) is dot blotted (see Current Protocols in Molecular Biology (supra)) and the blot is contacted with an oligonucleotide probe. The presence of specific hybridization of the probe to the amplified optineurin gene is then detected. Specific hybridization of an allele-specific oligonucleotide probe to DNA from an individual is an indicator of degeneration in the optineurin gene that is associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma and is therefore associated with optineurin Is an indicator of increased risk of glaucoma or optineurin-related glaucoma. The absence of specific hybridization of an allele-specific oligonucleotide probe to DNA from an individual is an indication of the absence of degeneration in the optineurin gene associated with glaucoma or an increased risk of glaucoma Thus, it is an indication that there is no increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma.

オプチニューリン遺伝子中の変性を検出するために、他の核酸分析方法を使用することができる。代表的な方法には、たとえば、直接手動配列決定法(ChurchおよびGilbert、(1988)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、81:1991-1995; Sanger, F.他、(1977)、Proc. Natl. Acad. Sci.、74:5463-5467; Beavis他、米国特許第5,288,644号);自動蛍光配列決定法;一本鎖コンホメーション変性アッセイ(SSCP);固定変性ゲル電気泳動法(CDGE);変性勾配ゲル電気泳動法(DGGE)(Sheffield, V. C.他、(19891)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、86:232-236)、移動度シフト分析法(Orita, M.他、(1989)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、86:2766-2770)、制限酵素分析法(Flavell他、(1978)、Cell、15:25; Geever他、(1981)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、78:5081);ヘテロ二重鎖分析法;化学ミスマッチ切断法(CMC)(Cotton他、(1985)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、85:4397-4401);RNase保護アッセイ(Myers, R. M.他、(1985)、Science、230:1242);大腸菌(E. coli)mutSタンパク質などの、ヌクレオチドのミスマッチを認識するポリペプチドの使用;対立遺伝子特異的PCRが含まれる。   Other nucleic acid analysis methods can be used to detect denaturation in the optineurin gene. Representative methods include, for example, direct manual sequencing (Church and Gilbert, (1988), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81: 1991-1995; Sanger, F. et al., (1977), Proc. Natl. Acad. Sci., 74: 5463-5467; Beavis et al., US Pat. No. 5,288,644); automated fluorescent sequencing; single-strand conformation denaturation assay (SSCP); fixed denaturing gel electrophoresis (CDGE) Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) (Sheffield, VC et al. (19891), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86: 232-236), mobility shift analysis (Orita, M. et al., (1989), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86: 2766-2770), restriction enzyme analysis (Flavell et al., (1978), Cell, 15:25; Geever et al., (1981), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78: 5081); heteroduplex analysis; chemical mismatch cleavage (CMC) (Cotton et al., (1985), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 4397-4401); RNase protection assay (Myers, RM et al. (1985), Science, 230: 1242); recognizes nucleotide mismatches such as E. coli mutS protein Use of the polypeptide; allele specific PCR is included.

オプチニューリンポリペプチドに基づいた方法
本発明の別の実施形態では、オプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在することまたは存在しないことの診断は、オプチニューリンポリペプチドの発現および/あるいは組成を検査することによっても行うことができる。個体由来の試験試料を、オプチニューリン遺伝子にコードされているポリペプチドの発現の変性および/もしくは組成の変性が存在することまたは存在しないことについて評価する。オプチニューリン遺伝子にコードされているポリペプチドの発現の変性は、たとえば、定量的なポリペプチド発現の変性(すなわち、産生されるポリペプチドの量)であることができ、オプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドの組成の変性は、定性的なポリペプチド発現の変性である。このような変性のいずれもが存在し得る。本明細書中で使用するポリペプチドの発現または組成の「変性」とは、対照試料中のオプチニューリン遺伝子によるポリペプチドの発現または組成と比較した、試験試料の発現または組成の変性を指す。対照試料とは、試験試料に対応し(たとえば同種の細胞由来)、かつ緑内障に罹患しておらず、緑内障の危険性が増大していない個体由来の試料である。対照試料と比較した、試験試料中のポリペプチドの発現または組成の変性は、オプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大の指標である。対照試料と比較した、試験試料中のポリペプチドの発現または組成に変性が存在しないことは、オプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことの指標である。
Optineurin polypeptide-based methods In another embodiment of the invention, diagnosis of the presence or absence of an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma is that of an optineurin polypeptide. It can also be done by examining expression and / or composition. Test samples from individuals are evaluated for the presence or absence of altered expression and / or altered composition of the polypeptide encoded by the optineurin gene. The alteration in expression of the polypeptide encoded by the optineurin gene can be, for example, quantitative alteration of the polypeptide expression (ie, the amount of polypeptide produced), encoded by the optineurin gene. A modification of the composition of a polypeptide is a qualitative modification of polypeptide expression. Any such modification may be present. As used herein, “denaturation” of the expression or composition of a polypeptide refers to the alteration of the expression or composition of the test sample as compared to the expression or composition of the polypeptide by the optineurin gene in the control sample. A control sample is a sample from an individual that corresponds to the test sample (eg, from the same type of cells) and is not afflicted with glaucoma and has no increased risk of glaucoma. Altered expression or composition of the polypeptide in the test sample compared to the control sample is an indication of increased risk of optineurin-related or optineurin-related glaucoma. The absence of degeneration in the expression or composition of the polypeptide in the test sample compared to the control sample is an indication that there is no increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma.

分光分析、比色分析、電気泳動、等電点分離法、および免疫ブロッティングなどの免疫アッセイ(たとえば、David他、米国特許第4,376,110号)を含めた、オプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドの発現または組成を検査する様々な手段を使用することができる(Current Protocols in Molecular Biology、特に第10章も参照)。たとえば、変異オプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドに特異的に結合する抗体、または非変異遺伝子にコードされるポリペプチドに特異的に結合する抗体を使用したウエスタンブロット分析を使用して、多型もしくは変異オプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドが試験試料中に存在すること、または非多型もしくは非変異遺伝子にコードされるポリペプチドが試験試料中に存在しないことを同定することができる。多型もしくは変異遺伝子にコードされるポリペプチドが存在すること、または非多型もしくは非変異遺伝子にコードされるポリペプチドが存在しないことは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連している変性の指標であり、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が診断される。多型もしくは変異遺伝子にコードされるポリペプチドが存在しないこと、または非多型もしくは非変異遺伝子にコードされるポリペプチドが存在することは、緑内障または緑内障の危険性の増大に関連している変性が存在しないことの指標であり、したがって、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことが診断される。   Expression of polypeptides encoded by the optineurin gene, including immunoassays (eg, David et al., US Pat. No. 4,376,110) such as spectroscopic, colorimetric, electrophoresis, isoelectric focusing, and immunoblotting. Alternatively, various means of examining the composition can be used (see also Current Protocols in Molecular Biology, especially Chapter 10). For example, polymorphism using Western blot analysis using an antibody that specifically binds to a polypeptide encoded by a mutated optineurin gene, or an antibody that specifically binds to a polypeptide encoded by a non-mutated gene. Alternatively, it can be identified that the polypeptide encoded by the mutant optineurin gene is present in the test sample, or that the polypeptide encoded by the non-polymorphic or non-mutated gene is not present in the test sample. The presence of a polypeptide encoded by a polymorphic or mutated gene, or the absence of a polypeptide encoded by a non-polymorphic or non-mutated gene is associated with an increased risk of glaucoma or glaucoma Therefore, this diagnoses an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma. The absence of a polypeptide encoded by a polymorphic or mutated gene or the presence of a polypeptide encoded by a non-polymorphic or non-mutated gene is associated with an increased risk of glaucoma or glaucoma Is therefore an indication that there is no optineurin-related glaucoma or an increased risk of optineurin-related glaucoma.

本方法の一実施形態では、試験試料中のオプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドのレベルすなわち量を、対照試料中のオプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドのレベルすなわち量と比較する。試験試料中のポリペプチドのレベルすなわち量が対照試料中のポリペプチドのレベルすなわち量より高いまたは低いことは(ただし差が統計的に有意である)、オプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドの発現の変性の指標であり、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が診断される。対照試料中のポリペプチドのレベルすなわち量と試験試料中のポリペプチドのレベルすなわち量との間で統計的に差がない場合は、オプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドの発現に変性が存在しないことの指標であり、これによりオプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことが診断される。   In one embodiment of the method, the level or amount of polypeptide encoded by the optineurin gene in the test sample is compared to the level or amount of polypeptide encoded by the optineurin gene in the control sample. If the level or amount of polypeptide in the test sample is higher or lower than the level or amount of polypeptide in the control sample (though the difference is statistically significant), expression of the polypeptide encoded by the optineurin gene Is an indicator of degeneration in which it is diagnosed as an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma. If there is no statistical difference between the level or amount of polypeptide in the control sample and the level or amount of polypeptide in the test sample, there is no denaturation in the expression of the polypeptide encoded by the optineurin gene. It is diagnosed that there is no increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma.

あるいは、試験試料中のオプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドの組成を、対照試料中のオプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドの組成と比較する。対照試料中のポリペプチドの組成と比較した、試験試料中のポリペプチドの組成の差により、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が診断される。対照試料中のポリペプチドの組成と比較して、試験試料中のポリペプチドの組成に差が存在しないことにより、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことが診断される。   Alternatively, the composition of the polypeptide encoded by the optineurin gene in the test sample is compared to the composition of the polypeptide encoded by the optineurin gene in the control sample. A difference in the composition of the polypeptide in the test sample compared to the composition of the polypeptide in the control sample diagnoses an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma. There may be no increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma due to the absence of a difference in the composition of the polypeptide in the test sample compared to the composition of the polypeptide in the control sample. Diagnosed.

別の実施形態では、試験試料および対照試料の、ポリペプチドのレベルすなわち量ならびに組成のいずれをも評価することができる。対照試料と比較した試験試料中のポリペプチドの量すなわちレベルの差;対照試料と比較した試験試料の組成の差;または量すなわちレベルの差および組成の差の両方が、オプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大の指標である。量すなわちレベルの差および組成の差がどちらも存在しないことは、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことの指標である。   In another embodiment, both the level or amount of polypeptide and the composition of the test and control samples can be assessed. Differences in the amount or level of polypeptide in the test sample compared to the control sample; differences in composition of the test sample compared to the control sample; or both the difference in amount or level and the difference in composition may result in optineurin-related glaucoma or It is an indicator of increased risk of optineurin-related glaucoma. The absence of both quantity or level differences and compositional differences is an indication that there is no optineurin-related glaucoma or an increased risk of optineurin-related glaucoma.

オプチニューリンポリペプチドに基づいた他の方法
本発明の別の実施形態では、オプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在することまたは存在しないことの診断は、オプチニューリンポリペプチドの活性を検査することによっても行うことができる。個体由来の試験試料を、対照試料中のオプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドの活性と比較して、オプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドの活性に変性が存在することまたは存在しないことについて評価する。以下に記載し、図2に示すように、オプチニューリンは、E3-14.7K、TNF-α経路の構成要素、およびFASリガンド経路の構成要素を含めた様々なタンパク質と相互作用する。これらのタンパク質は、本明細書中では「オプチニューリン相互作用ポリペプチド」と呼ばれる。
Other Methods Based on Optineurin Polypeptides In another embodiment of the invention, a diagnosis of the presence or absence of an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma is optineurin poly It can also be performed by examining the activity of the peptide. Evaluation of the presence or absence of degeneration in the activity of the polypeptide encoded by the optineurin gene by comparing the test sample from the individual with the activity of the polypeptide encoded by the optineurin gene in the control sample To do. As described below and shown in FIG. 2, optineurin interacts with a variety of proteins including E3-14.7K, a component of the TNF-α pathway, and a component of the FAS ligand pathway. These proteins are referred to herein as “optineurin interacting polypeptides”.

オプチニューリン遺伝子にコードされるポリペプチドの活性の変性は、たとえば、オプチニューリンポリペプチドとオプチニューリン相互作用ポリペプチドとの間の相互作用の増大または低減であることができる。オプチニューリンの、オプチニューリン相互作用ポリペプチドとの相互作用のレベルすなわち量を、試験試料および対照試料(たとえば、ネイティブオプチニューリンポリペプチドを含む試料)で評価することができる。対照試料と比較した、試験試料中の相互作用の量すなわちレベルの差は、オプチニューリン中に変性が存在することの指標であり、したがって、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大指標である。相互作用の量すなわちレベルの差が存在しないことは、このような変性が存在しないことの指標であり、したがって、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことの指標である。たとえば、以下で述べるように、オプチニューリンのC末端部分はハンチンチンと相互作用する。対照試料中のオプチニューリンとハンチンチンとの間の相互作用の量すなわちレベルと比較した、試験試料中のオプチニューリンとハンチンチンとの間の相互作用の量すなわちレベルの変性は、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大の指標である。   Altering the activity of a polypeptide encoded by an optineurin gene can be, for example, an increase or decrease in the interaction between an optineurin polypeptide and an optineurin interacting polypeptide. The level or amount of interaction of optineurin with an optineurin interacting polypeptide can be assessed in a test sample and a control sample (eg, a sample comprising a native optineurin polypeptide). The difference in the amount or level of interaction in the test sample compared to the control sample is an indicator of the presence of degeneration in optineurin and therefore the risk of optineurin-related or optineurin-related glaucoma It is an increase index. The absence of a difference in the amount or level of interaction is an indicator of the absence of such degeneration, and therefore there is no increased risk of optineurin-related or optineurin-related glaucoma. It is an indicator. For example, as described below, the C-terminal portion of optineurin interacts with huntingtin. Alteration in the amount or level of interaction between optineurin and huntingtin in the test sample compared to the amount or level of interaction between optineurin and huntingtin in the control sample It is an indicator of an increased risk of glaucoma or optineurin-related glaucoma.

別の例では、オプチニューリン相互作用ポリペプチドの活性の量すなわちレベルを、オプチニューリンの活性の量すなわちレベルの間接的な尺度として使用することができる。対照試料と比較した、試験試料中のオプチニューリン相互作用ポリペプチドの活性の量すなわちレベルの差は、オプチニューリン中に変性が存在することの指標であり、したがって、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大の指標である。オプチニューリン相互作用ポリペプチドの活性の量すなわちレベルに差が存在しないことは、このような変性が存在しないことの指標であり、したがって、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在しないことの指標である。たとえば、以下で述べるように、オプチニューリンは、(直接、または他のタンパク質との相互作用を介してのどちらかで)TNF-αの産生を抑制することができる。したがって、TNF-αの産生の量を評価することができ、これをオプチニューリン活性の量の代理として使用することができる。対照試料中のTNF-αの量すなわちレベルと比較した、試験試料中のTNF-αの量すなわちレベルの変性(たとえばTNF-αの量の増加)は、オプチニューリンの変異が存在することの指標であり、したがって、オプチニューリン関連の緑内障またはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大が存在することの指標である。   In another example, the amount or level of activity of an optineurin interacting polypeptide can be used as an indirect measure of the amount or level of optineurin activity. A difference in the amount or level of activity of the optineurin interacting polypeptide in the test sample compared to the control sample is an indicator of the presence of degeneration in the optineurin and therefore, optineurin-related glaucoma or optineurin It is an indicator of an increased risk of associated glaucoma. The absence of a difference in the amount or level of activity of the optineurin-interacting polypeptide is an indicator of the absence of such degeneration, and therefore, the risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma. It is an indicator that there is no increase. For example, as described below, optineurin can inhibit the production of TNF-α (either directly or through interaction with other proteins). Thus, the amount of TNF-α production can be assessed and can be used as a surrogate for the amount of optineurin activity. Alteration of the amount or level of TNF-α in the test sample compared to the amount or level of TNF-α in the control sample (for example, an increase in the amount of TNF-α) is an indication of the presence of an optineurin mutation. Thus, it is an indication that there is an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma.

キット
診断方法に有用なキットは、たとえばハイブリダイゼーションプローブ、制限酵素(たとえばRFLP分析用)、対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド、変異もしくは非変異(ネイティブ)オプチニューリンポリペプチドに結合する抗体、オプチニューリン遺伝子を含む核酸を増幅する手段、またはオプチニューリン遺伝子の核酸配列を分析するもしくはオプチニューリンポリペプチドのアミノ酸配列を分析する手段などを含めた、本明細書中に記載した任意の方法で有用な構成要素を含む。
Kits useful for diagnostic methods include, for example, hybridization probes, restriction enzymes (e.g. for RFLP analysis), allele-specific oligonucleotides, antibodies that bind to mutated or non-mutated (native) optineurin polypeptides, optineurin genes Components useful in any of the methods described herein, including means for amplifying the nucleic acid comprising, or means for analyzing the nucleic acid sequence of an optineurin gene or analyzing the amino acid sequence of an optineurin polypeptide, etc. Including.

治療方法
本発明はまた、オプチニューリン治療剤を使用した、緑内障または緑内障の危険性の増大を処置する方法(予防的および/もしくは治療的方法)、ならびに緑内障または緑内障の危険性の増大の処置のための医薬品を製造するためのオプチニューリン治療剤の使用にも関する。この方法は、オプチニューリン関連の緑内障もしくはオプチニューリン関連の緑内障の危険性の増大を診断された、または罹患していると疑われる個体で使用できるだけでなく、オプチニューリンに関連しているもの以外の緑内障もしくは緑内障の危険性の増大を診断された、または罹患していると疑われる個体でも使用することができる。これは、この方法が、緑内障の経過を変性することによりこのような個体で同様に有用であり得るからである。以下に記載し、図2に示すように、オプチニューリンはE3-14.7K、TNF-α経路の構成要素、およびFASリガンド経路の構成要素を含めた様々なタンパク質と相互作用する。「オプチニューリン相互作用ポリペプチド」と呼ばれるこれらのタンパク質は、これらとオプチニューリンとの間の活性および相互作用を変性して緑内障を処置するための、オプチニューリン治療剤の適切な標的である。
Therapeutic methodsThe present invention also includes methods of treating an increased risk of glaucoma or glaucoma (prophylactic and / or therapeutic methods), and treatment of an increased risk of glaucoma or glaucoma using an optineurin therapeutic. It also relates to the use of an optineurin therapeutic agent for the manufacture of a pharmaceutical product. This method can be used not only in individuals who have been diagnosed or suspected of having an increased risk of optineurin-related glaucoma or optineurin-related glaucoma but is not related to optineurin It can also be used in individuals who have been diagnosed or suspected of having an increased risk of glaucoma or glaucoma. This is because this method can be equally useful in such individuals by modifying the course of glaucoma. As described below and shown in FIG. 2, optineurin interacts with a variety of proteins including E3-14.7K, a component of the TNF-α pathway, and a component of the FAS ligand pathway. These proteins, called “optineurin-interacting polypeptides”, are suitable targets for optineurin therapeutics to modify glaucoma by altering the activity and interaction between them and optineurin.

「オプチニューリン治療剤」とは、オプチニューリンポリペプチドの活性および/またはオプチニューリン遺伝子の発現を変性する(たとえば増強もしくは阻害する)、緑内障の処置に使用される薬剤である(たとえばオプチニューリン作用剤もしくは拮抗剤)。この療法は、個体においてオプチニューリンポリペプチドの活性を阻害、変性、置き換えるもしくは補うように、または個体においてオプチニューリン相互作用ポリペプチドの活性を阻害、変性、置き換えるもしくは補うように設計されている。   An “optineurin therapeutic” is an agent used to treat glaucoma (eg, an optineurin agonist) that denatures (eg, enhances or inhibits) optineurin polypeptide activity and / or optineurin gene expression. Or antagonist). This therapy is designed to inhibit, denature, replace or supplement the activity of an optineurin polypeptide in an individual, or to inhibit, denature, replace or supplement the activity of an optineurin interacting polypeptide in an individual.

オプチニューリン治療剤は、たとえば、追加のタンパク質を提供することまたはオプチニューリンの転写もしくは翻訳をアップレギュレートすること;オプチニューリンポリペプチドの翻訳後プロセッシングを変性すること;オプチニューリンのスプライシング変異体の転写を変性すること;あるいはオプチニューリンポリペプチドの活性を変性する(たとえばオプチニューリンに結合することによって)、またはオプチニューリンの転写または翻訳を変性する(アップレギュレートもしくはダウンレギュレートする)ことなど、様々な手段によって、オプチニューリンの活性または遺伝子の発現を変性することができる。他のオプチニューリン治療剤は、オプチニューリン相互作用ポリペプチドをコードしている遺伝子、またはオプチニューリンが関与する経路中の他の遺伝子の活性もしくは発現を変性するために、オプチニューリン相互作用ポリペプチドを標的とすることができる。   Optineurin therapeutics, for example, provide additional proteins or upregulate transcription or translation of optineurin; modify post-translational processing of optineurin polypeptides; transcription of splicing variants of optineurin Various; such as modifying the activity of an optineurin polypeptide (e.g. by binding to optineurin) or altering the transcription or translation of optineurin (up-regulating or down-regulating) By such means, the activity of optineurin or gene expression can be altered. Other optineurin therapeutics use optineurin-interacting polypeptides to alter the activity or expression of genes encoding optineurin-interacting polypeptides or other genes in pathways involving optineurin. Can be targeted.

代表的なオプチニューリン治療剤には、いくつかの異なる薬剤のクラスが含まれる。   Exemplary optineurin therapeutics include several different drug classes.

核酸
一実施形態では、オプチニューリン治療剤は、遺伝子、cDNA、mRNA、オプチニューリンポリペプチドをコードしている核酸(たとえば、配列番号1、3、もしくは5)、またはオプチニューリンの変異体をコードしている核酸(ただし、変異体をコードしている核酸(変異体核酸分子)は必ずしも天然に存在する必要はないがオプチニューリンのアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードしている)などの、核酸であることができる。したがって、たとえば、天然に存在するヌクレオチド配列とは異なるが、遺伝コードの縮重によりオプチニューリンをコードしている配列を含むDNA分子が企図され、一部分(断片)をコードしている、またはオプチニューリンの類似体もしくは誘導体などの変異体ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列も企図される。このような変異体は、対立遺伝子変異もしくは単一ヌクレオチド多型の場合のように天然に存在するものであるか、または様々な変異誘発物質もしくは変異原性プロセスによって誘発されたものなど天然に存在しないものであることができる。意図される変異には、それだけには限定されないが、付加および欠失を含めた保存的または非保存的なアミノ酸の変化をもたらし得る1つもしくは複数のヌクレオチドの付加、欠失および置換が含まれる。好ましくは、ヌクレオチド(および/もしくは生じるアミノ酸)の変化はサイレントであるか保存されている、すなわち、これによりオプチニューリンの特徴または活性(たとえば、以下に詳述する、他の特異的タンパク質と相互作用する能力)が変化しない。核酸分子の他の変性には、たとえば、標識、メチル化、ならびに非荷電結合(たとえばメチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホアミデート、カルバメート)、荷電結合(たとえばホスホロチオエート、ホスホロジチオエート)、ペンダント部分(たとえばポリペプチド)、インターカレート剤(たとえばアクリジン、ソラレン)、キレート化剤、アルキル化剤、および改変結合(たとえばαアノマー核酸)などのヌクレオチド内改変が含まれ得る。また、水素結合および他の化学的相互作用によって指定された配列に結合する能力に関して核酸分子を模倣する合成分子も含まれる。このような分子には、たとえば、分子の主鎖においてリン酸結合がペプチド結合で置換される分子が含まれる。
In one embodiment, an optineurin therapeutic encodes a gene, cDNA, mRNA, a nucleic acid encoding an optineurin polypeptide (e.g., SEQ ID NO: 1, 3, or 5), or a variant of optineurin. A nucleic acid, such as a nucleic acid encoding a variant (mutant nucleic acid molecule does not necessarily have to exist in nature, but encodes a polypeptide having the amino acid sequence of optineurin). Can be. Thus, for example, a DNA molecule comprising a sequence that differs from a naturally occurring nucleotide sequence but encodes optineurin due to the degeneracy of the genetic code is contemplated and encodes a portion (fragment) or optineurin Nucleotide sequences that encode variant polypeptides such as analogs or derivatives of are also contemplated. Such variants are naturally occurring, as is the case with allelic variations or single nucleotide polymorphisms, or naturally occurring, such as those induced by various mutagens or mutagenic processes. Can not be. Contemplated mutations include, but are not limited to, one or more nucleotide additions, deletions and substitutions that can result in conservative or non-conservative amino acid changes, including additions and deletions. Preferably, nucleotide (and / or resulting amino acid) changes are silent or conserved, i.e., this allows optineurin characteristics or activity (e.g., interacts with other specific proteins as detailed below). Does not change. Other modifications of nucleic acid molecules include, for example, labeling, methylation, and uncharged bonds (eg, methylphosphonates, phosphotriesters, phosphoamidates, carbamates), charged bonds (eg, phosphorothioates, phosphorodithioates), pendant moieties Intranucleotide modifications such as (eg, polypeptides), intercalating agents (eg, acridine, psoralen), chelating agents, alkylating agents, and modified linkages (eg, alpha anomeric nucleic acids) can be included. Also included are synthetic molecules that mimic nucleic acid molecules with respect to their ability to bind to sequences designated by hydrogen bonding and other chemical interactions. Such molecules include, for example, molecules in which phosphate bonds are replaced with peptide bonds in the main chain of the molecule.

他のオプチニューリン治療剤には、他の分子に結合するその能力に基づいて選択されたDNAまたはRNA分子であるアプタマーが含まれる(たとえば、aptamer.icmb.utexas.edu/のアプタマーデータベース参照; Gening, L. V.他、Biotechniques、31(4):828、830、832、834、(2001)も参照。   Other optineurin therapeutics include aptamers, which are DNA or RNA molecules selected based on their ability to bind to other molecules (see, for example, the aptamer database at aptamer.icmb.utexas.edu/; Gening See also, LV et al., Biotechniques, 31 (4): 828, 830, 832, 834, (2001).

タンパク質およびポリペプチド
別の実施形態では、オプチニューリン治療剤は、オプチニューリンポリペプチド(たとえば配列番号2、4および6)、ペプチド擬態、またはオプチニューリンポリペプチドの誘導体、あるいはオプチニューリン遺伝子にコードされる別のスプライシング変異体またはその断片もしくは誘導体であることができる。断片(特にオプチニューリンの活性を保持している断片)を含む融合タンパク質または他のポリペプチドを使用することができ、配列の異なる変異体(sequencing variant)を包含するオプチニューリンポリペプチドも使用することができる。
Proteins and polypeptidesIn another embodiment, the optineurin therapeutic is encoded by an optineurin polypeptide (e.g., SEQ ID NOs: 2, 4, and 6), a peptidomimetic, or a derivative of an optineurin polypeptide, or an optineurin gene. It can be another splicing variant or a fragment or derivative thereof. Fusion proteins or other polypeptides that contain fragments (particularly those that retain the activity of optineurin) can be used, including optineurin polypeptides that include sequencing variants Can do.

活性断片は、全オプチニューリンポリペプチドと同じ機能(以下に記載のように、他の特異的タンパク質と相互作用する能力)の1つまたは複数を行う。たとえば、活性断片は、周知の方法を用いたタンパク質配列の分析によって同定されているドメイン、セグメント、あるいはモチーフ、たとえば、シグナルペプチド、細胞外ドメイン、1つまたは複数の膜貫通セグメントもしくはループ、リガンド結合領域、Znフィンガードメイン、DNA結合ドメイン、アシル化部位、グリコシル化部位、またはリン酸化部位を含むことができる。活性断片は、個別(他のアミノ酸もしくはポリペプチドに融合していない)であるか、またはより大きなポリペプチド内にあることができる。さらに、いくつかの断片が単一のより大きなポリペプチド内に含まれることができる。   An active fragment performs one or more of the same functions as an all optineurin polypeptide (the ability to interact with other specific proteins, as described below). For example, an active fragment is a domain, segment, or motif that has been identified by analysis of protein sequences using well-known methods, eg, signal peptides, extracellular domains, one or more transmembrane segments or loops, ligand binding A region, Zn finger domain, DNA binding domain, acylation site, glycosylation site, or phosphorylation site can be included. Active fragments can be individual (not fused to other amino acids or polypeptides) or within a larger polypeptide. In addition, several fragments can be contained within a single larger polypeptide.

変異体には、生物内の同一遺伝子座位にコードされている実質的に相同なポリペプチド、すなわち対立遺伝子変異体、ならびに他のスプライシング変異体が含まれる。変異体には、生物内の他の遺伝子座位に由来するが、上述のオプチニューリン遺伝子または核酸にコードされるポリペプチドと有意に相同性を有するポリペプチドも包含される。変異体にはまた、これらのタンパク質と実質的に相同または同一であるが、他の生物に由来するタンパク質、すなわち相同分子種も含まれる。変異体にはまた、これらのタンパク質と実質的に相同または同一であるが、化学合成によって生成されるタンパク質も含まれる。変異体にはまた、これらのタンパク質と実質的に相同または同一であり、組換え方法によって生成されるタンパク質も含まれる。類似性は、保存的アミノ酸置換によって決定される。このような置換は、ポリペプチド内の所定のアミノ酸の置換を、同様の特徴を有する別のアミノ酸で行う置換である。保存的置換は、表現型的にサイレントである可能性が高い。保存的置換として典型的に見られるのは、脂肪族アミノ酸Ala、Val、LeuおよびIleの1つの、別の1つによる置換え;ヒドロキシル残基SerおよびThrの入替え、酸性残基AspおよびGluの交換、アミド残基AsnおよびGln間の置換、塩基性残基LysおよびArgの交換、ならびに芳香性残基PheおよびTyr間の置換えである。どのアミノ酸変化が表現型的にサイレントであるかに関する指針は、Bowie他、Science、247:1306-1310、(1990)に見つかる。変異体ポリペプチドは、1つもしくは複数の置換、欠失、挿入、逆位、融合、および切断またはこれらの任意のものの組合せによって、アミノ酸配列が異なることができる。さらに、変異体ポリペプチドは、完全に機能するか、または1つもしくは複数の活性で機能を欠いていることができる。完全に機能的な変異体は、典型的には、保存的な変異、または非致命的残基もしくは非致命的領域内の変異しか含まない。機能的な変異体はまた、機能に変化をもたらさない、または有意でない変化をもたらす、類似のアミノ酸の置換も含むことができる。あるいは、このような置換は、機能にある程度の正または負の影響を与えるかもしれない。機能的でない変異体は、典型的には1つもしくは複数の非保存的なアミノ酸置換、欠失、挿入、逆位、または切断、あるいは致命的残基または致命的領域に置換、挿入、逆位、もしくは欠失を含む。機能に重要なアミノ酸は、部位特異的突然変異誘発やアラニンスキャニング突然変異誘発などの当分野で周知の方法によって同定することができる(Cunningham他、Science、244:1081-1085、(1989))。ポリペプチドの活性に重要な部位も、結晶化、核磁気共鳴または光親和性標識などの構造解析によって決定することができる(Smith他、J. Mol. Biol.、224:899-904、(1992); de Vos他、Science、255:306-312、(1992))。   Variants include substantially homologous polypeptides encoded at the same locus in an organism, ie allelic variants, as well as other splicing variants. Variants also include polypeptides that are derived from other genetic loci in the organism but have significant homology to the above-described polypeptides encoded by the optineurin gene or nucleic acid. Variants also include proteins that are substantially homologous or identical to these proteins, but from other organisms, ie, homologous molecular species. Variants also include proteins that are substantially homologous or identical to these proteins but that are produced by chemical synthesis. Variants also include proteins that are substantially homologous or identical to these proteins and that are produced by recombinant methods. Similarity is determined by conservative amino acid substitutions. Such a substitution is a substitution in which a predetermined amino acid in a polypeptide is substituted with another amino acid having similar characteristics. Conservative substitutions are likely to be phenotypically silent. Typically seen as conservative substitutions, substitution of one of the aliphatic amino acids Ala, Val, Leu and Ile with another; replacement of hydroxyl residues Ser and Thr, exchange of acidic residues Asp and Glu Substitution between the amide residues Asn and Gln, exchange of the basic residues Lys and Arg, and substitution between the aromatic residues Phe and Tyr. Guidance on which amino acid changes are phenotypically silent can be found in Bowie et al., Science, 247: 1306-1310, (1990). A variant polypeptide can differ in amino acid sequence by one or more substitutions, deletions, insertions, inversions, fusions, and truncations or any combination thereof. Furthermore, variant polypeptides can be fully functional or lack function with one or more activities. Fully functional variants typically include only conservative mutations or mutations in non-lethal residues or non-lethal regions. Functional variants can also include substitutions of similar amino acids that result in no change or insignificant change in function. Alternatively, such substitutions may have some positive or negative impact on function. Non-functional variants are typically one or more non-conservative amino acid substitutions, deletions, insertions, inversions, or truncations, or substitutions, insertions, inversions of critical residues or critical regions Or a deletion. Amino acids important for function can be identified by methods well known in the art such as site-directed mutagenesis and alanine scanning mutagenesis (Cunningham et al., Science, 244: 1081-1085, (1989)). Sites important for polypeptide activity can also be determined by structural analysis such as crystallization, nuclear magnetic resonance or photoaffinity labeling (Smith et al., J. Mol. Biol., 224: 899-904, (1992 de Vos et al., Science 255: 306-312 (1992)).

本明細書中に記載するオプチニューリンポリペプチドおよび他のポリペプチドは、天然に存在する源から単離するか、化学的に合成するか、または組換えによって生成することもできる。たとえば、本明細書中に記載する核酸分子を使用して、微生物細胞または真核細胞のプロセスによってコードされたタンパク質の組換型を生成することができる。ポリヌクレオチド配列を発現ベクターなどの遺伝子構築体内にライゲートすること、真核(酵母、トリ、昆虫、植物、哺乳動物)もしくは原核(細菌細胞)のいずれかの宿主内に形質転換または形質移入させることは、他の周知のタンパク質を生成するために使用される標準の手順である。同様の手順もしくはそれを改変した手順を使用して、微生物手段または組織培養技術によって組換えタンパク質を調製することができる。タンパク質イオンは、様々な方法によって細胞培養物から単離または精製する(たとえば均一になるまで)ことができる。これらには、それだけには限定されないが、陰イオンまたは陽イオン交換クロマトグラフィー、エタノール沈殿、アフィニティークロマトグラフィー、および高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が含まれる。使用する具体的な方法はタンパク質の特性に依存し、当分野の技術者により適切な方法が容易に理解されるであろう。たとえば、タンパク質またはタンパク質の同定に関して言えば、ゲル分析によって同定されたバンドをHPLCによって精製することができ、生じた精製タンパク質の配列決定を行うことができる。あるいは、当分野で知られている方法によって精製タンパク質を酵素的に消化してタンパク質断片を精製し、それらの配列決定を行うことができる。配列決定は、たとえばWilm他(Nature、379(6564):466-469、(1996))の方法によって行うことができる。タンパク質は、Jacoby、Methods in Enzymology、第104巻、Academic Press、New York、(1984); Scopes、Protein Purification, Principles and Practice、第2版、Springer-Verlag、New York、(1987);およびDeutscher編、Guide to Protein Purification, Methods in Enzymol
ogy、第182巻、(1990)に記載のように、タンパク質の生化学および精製の慣用の手段によって単離して、実質的に純粋な、すなわち細胞成分不純物を20、5または1%しか含まない生成物が得られ得る。
The optineurin polypeptides and other polypeptides described herein can be isolated from naturally occurring sources, chemically synthesized, or recombinantly produced. For example, the nucleic acid molecules described herein can be used to generate recombinant forms of proteins encoded by microbial or eukaryotic cell processes. Ligating a polynucleotide sequence into a gene construct such as an expression vector, transforming or transfecting into either a eukaryotic (yeast, bird, insect, plant, mammal) or prokaryotic (bacterial cell) host Are standard procedures used to produce other well-known proteins. Recombinant proteins can be prepared by microbial means or tissue culture techniques using similar or modified procedures. Protein ions can be isolated or purified from cell culture (eg, until homogeneous) by various methods. These include, but are not limited to, anion or cation exchange chromatography, ethanol precipitation, affinity chromatography, and high performance liquid chromatography (HPLC). The specific method used will depend on the properties of the protein, and appropriate methods will be readily understood by those skilled in the art. For example, with respect to protein or protein identification, bands identified by gel analysis can be purified by HPLC, and the resulting purified protein can be sequenced. Alternatively, purified proteins can be purified enzymatically by methods known in the art to purify protein fragments and sequenced. Sequencing can be performed, for example, by the method of Wilm et al. (Nature, 379 (6564): 466-469, (1996)). Protein, Jacoby, Methods in Enzymology, 104, Academic Press, New York, (1984); Scopes, Protein Purification, Principles and Practice, 2nd edition, Springer-Verlag, New York, (1987); and Deutscher , Guide to Protein Purification, Methods in Enzymol
isolated by conventional means of protein biochemistry and purification, as described in ogy, Vol. 182, (1990) and is substantially pure, ie, contains only 20, 5 or 1% of cellular component impurities A product can be obtained.

抗体および他の小分子
別の実施形態では、オプチニューリン治療剤は抗体(たとえば、変異オプチニューリンポリペプチドに対する抗体、非変異オプチニューリンポリペプチドに対する抗体、またはオプチニューリンポリペプチドの特定のスプライシング変異体に対する抗体);リボザイム;ペプチド擬態;オプチニューリンポリペプチドの活性および/または遺伝子の発現を変性する小分子もしくは他の薬剤(たとえば、オプチニューリン遺伝子の発現をアップレギュレートまたはダウンレギュレートするもの);あるいはオプチニューリン遺伝子の発現もしくはオプチニューリンポリペプチドの活性を変性(たとえば増強もしくは阻害)する、オプチニューリンポリペプチドの翻訳後プロセッシングを変性する、またはオプチニューリンスプライシング変異体の転写を調節する別の薬剤(たとえば、どのスプライシング変異体が発現されるかに影響を与える薬剤、もしくは発現される各スプライシング変異体の量に影響を与える薬剤)であることができる。
Antibodies and other small moleculesIn another embodiment, the optineurin therapeutic is an antibody (e.g., an antibody to a mutant optineurin polypeptide, an antibody to a non-mutant optineurin polypeptide, or a specific splicing variant of an optineurin polypeptide). Antibodies); ribozymes; peptidomimetics; small molecules or other agents that modify optineurin polypeptide activity and / or gene expression (e.g., those that upregulate or downregulate optineurin gene expression); or Alter (eg, enhance or inhibit) optineurin gene expression or optineurin polypeptide activity, alter post-translational processing of optineurin polypeptide, or optineurin splicing Another agent which modulates transcription of variants can be (e.g., which drugs splice variant affects either expressed or agents that affect the amount of each splice variant is expressed,).

たとえば、変異オプチニューリンポリペプチドに対する抗体を使用して変異タンパク質の活性を阻害することができる。本明細書中で使用する用語「抗体」とは、免疫グロブリン分子および免疫グロブリン分子の免疫学的に活性のある部分、すなわち抗原に特異的に結合する抗原結合部位を含む分子を指す。ポリペプチドに特異的に結合する分子とは、ポリペプチドまたはその断片に結合するが、試料、たとえば前記ポリペプチドを自然に含む生体試料中の他の分子と実質的に結合しない分子である。免疫グロブリン分子の免疫学的に活性のある部分の例には、抗体をペプシンなどの酵素で処理することによって作製することができるF(ab)およびF(ab')2断片が含まれる。ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のどちらを使用することもできる。本明細書中で使用する用語「モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体組成物」とは、1種のタンパク質(たとえば変異オプチニューリン)の特定のエピトープと免疫反応を起こす能力を有する抗原結合部位を、1種のみ含む抗体分子群を指す。したがって、モノクローナル抗体組成物は、典型的には、それが免疫反応を起こす特定のポリペプチドに対して単一の結合親和性を示す。 For example, an antibody against a mutant optineurin polypeptide can be used to inhibit the activity of the mutant protein. The term “antibody” as used herein refers to immunoglobulin molecules and immunologically active portions of immunoglobulin molecules, ie, molecules that contain an antigen binding site that specifically binds an antigen. A molecule that specifically binds to a polypeptide is a molecule that binds to a polypeptide or fragment thereof but does not substantially bind to other molecules in a sample, eg, a biological sample that naturally contains the polypeptide. Examples of immunologically active portions of immunoglobulin molecules include F (ab) and F (ab ′) 2 fragments that can be generated by treating an antibody with an enzyme such as pepsin. Either polyclonal or monoclonal antibodies can be used. As used herein, the term “monoclonal antibody” or “monoclonal antibody composition” refers to an antigen binding site that has the ability to immunoreact with a particular epitope of one protein (eg, mutant optineurin). It refers to a group of antibody molecules containing only species. Accordingly, a monoclonal antibody composition typically displays a single binding affinity for a particular polypeptide with which it undergoes an immune response.

ポリクローナル抗体は、適切な対象を所望する免疫原、たとえばオプチニューリンポリペプチドまたはその断片で免疫化することによって、上述のように調製することができる。免疫化した対象における抗体力価は、固定したポリペプチドを用いた酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)などの標準の技術によって経時的にモニターすることができる。所望する場合は、前記ポリペプチドに対する抗体分子を哺乳動物から(たとえば血液から)単離し、タンパク質Aクロマトグラフィーなどの周知の技術によってさらに精製してIgG画分を得ることができる。免疫化後の適切な時間の後、たとえば抗体力価が最も高いときに、抗体産生細胞を対象から得て、それをKohlerおよびMilstein、(1975)、Nature、256:495-497に最初に記載されたハイブリドーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozbor他、(1983)、Immunol. Today、4:72)、EBVハイブリドーマ技術(Cole他、(1985)、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R. Liss, Inc.、77-96頁)またはトリオーマ技術などの標準の技術によってモノクローナル抗体を調製するために使用することができる。ハイブリドーマを生成する技術は周知である(一般に、Current Protocols in Immunology、(1994)、Coligan他編、John Wiley & Sons, Inc.、New York、NY参照)。手短に述べると、不死化細胞系(典型的にはミエローマ)を上述のように免疫原で免疫化した哺乳動物由来のリンパ球(典型的には脾細胞)と融合し、生じたハイブリドーマ細胞の培養物上清をスクリーニングして、目的のタンパク質に結合するモノクローナル抗体を産生しているハイブリドーマを同定する。   Polyclonal antibodies can be prepared as described above by immunizing a suitable subject with a desired immunogen, such as an optineurin polypeptide or a fragment thereof. The antibody titer in the immunized subject can be monitored over time by standard techniques, such as an enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) using immobilized polypeptide. If desired, antibody molecules against the polypeptide can be isolated from a mammal (eg, from blood) and further purified by well-known techniques such as protein A chromatography to obtain an IgG fraction. After an appropriate time after immunization, for example when the antibody titer is highest, antibody-producing cells are obtained from the subject and first described in Kohler and Milstein, (1975) Nature, 256: 495-497. Hybridoma technology, human B-cell hybridoma technology (Kozbor et al. (1983), Immunol. Today, 4:72), EBV hybridoma technology (Cole et al. (1985), Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc. ., Pp. 77-96) or can be used to prepare monoclonal antibodies by standard techniques such as trioma technology. Techniques for generating hybridomas are well known (see generally, Current Protocols in Immunology, (1994), Coligan et al., John Wiley & Sons, Inc., New York, NY). Briefly, an immortalized cell line (typically myeloma) is fused with lymphocytes (typically splenocytes) from a mammal immunized with an immunogen as described above and the resulting hybridoma cells The culture supernatant is screened to identify hybridomas producing monoclonal antibodies that bind to the protein of interest.

リンパ球と不死化細胞系との融合に使用される多数の周知のプロトコルのうち任意のものを適用して、オプチニューリンポリペプチドに対するモノクローナル抗体を産生することができる(たとえば、Current Protocols in Immunology(上記); Galfre他、(1977)、Nature、266:55052; R. H. Kenneth、Monoclonal Antibodies : A New Dimension In Biological Analyses、Plenum Publishing Corp.、New York、New York、(1980); およびLerner、(1981)、Yale J. Biol. Med.、54:387-402参照。さらに、当業者は、同様に有用なこのような方法の多くの変形が存在することを理解されよう。   Any of a number of well-known protocols used for fusion of lymphocytes with immortalized cell lines can be applied to produce monoclonal antibodies to optineurin polypeptides (e.g., Current Protocols in Immunology ( Galfre et al., (1977) Nature, 266: 55052; RH Kenneth, Monoclonal Antibodies: A New Dimension In Biological Analyses, Plenum Publishing Corp., New York, New York, (1980); and Lerner, (1981). Yale J. Biol. Med., 54: 387-402 Further, those skilled in the art will appreciate that there are many variations of such methods that are also useful.

モノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを調製する代わりに、組換えコンビナトリアル免疫グロブリンライブラリ(たとえば抗体ファージディスプレイライブラリ)を前記ポリペプチドでスクリーニングし、それによって前記ポリペプチドに結合する免疫グロブリンライブラリメンバーを単離することによって、モノクローナル抗体を同定および単離することができる。ファージディスプレイライブラリを作製およびスクリーニングするキットが市販されている(たとえば、PharmaciaのRecombinant Phage Antibody System、カタログ番号27-9400-01;およびStratageneのSurfZAP(商標)ファージディスプレイキット、カタログ番号240612)。さらに、抗体ディスプレイライブラリの作製およびスクリーニングで使用するために特に受け入れられる方法および試薬の例は、たとえば、米国特許第5,223,409号;国際公開公報WO 92/18619号;国際公開公報WO 91/17271号;国際公開公報WO 92/20791号;国際公開公報WO 92/15679号;国際公開公報WO 93/01288号;国際公開公報WO 92/01047号;国際公開公報WO 92/09690号;国際公開公報WO 90/02809号; Fuchs他、(1991)、Bio/Technology、9:1370-1372; Hay他、(1992)、Hum. Antibod. Hybridomas、3:81-85; Huse他、(1989)、Science、246:1275-1281; Griffiths他、(1993)、EMBO J.、12:725-734に見つかる。   Instead of preparing a hybridoma that secretes a monoclonal antibody, a recombinant combinatorial immunoglobulin library (e.g., an antibody phage display library) is screened with the polypeptide, thereby isolating immunoglobulin library members that bind to the polypeptide. Can identify and isolate monoclonal antibodies. Kits for generating and screening phage display libraries are commercially available (eg, Pharmacia's Recombinant Phage Antibody System, catalog number 27-9400-01; and Stratagene's SurfZAP ™ phage display kit, catalog number 240612). In addition, examples of methods and reagents that are particularly accepted for use in generating and screening antibody display libraries include, for example, U.S. Patent No. 5,223,409; International Publication No. WO 92/18619; International Publication No. WO 91/17271; International Publication WO 92/20791; International Publication WO 92/15679; International Publication WO 93/01288; International Publication WO 92/01047; International Publication WO 92/09690; International Publication WO 90 / 02809; Fuchs et al. (1991) Bio / Technology 9: 1370-1372; Hay et al. (1992) Hum. Antibod. Hybridomas 3: 81-85; Huse et al. (1989) Science 246 : 1275-1281; found in Griffiths et al. (1993), EMBO J., 12: 725-734.

さらに、標準の組換えDNA技術を使用して作製することができる、ヒト部分とヒトでない部分のいずれをも含むキメラおよびヒト化モノクローナル抗体などの組換え抗体を使用することができる。このようなキメラおよびヒト化モノクローナル抗体は、当分野で知られている組換えDNA技術によって産生することができる。   In addition, recombinant antibodies can be used, such as chimeric and humanized monoclonal antibodies that contain both human and non-human portions that can be made using standard recombinant DNA techniques. Such chimeric and humanized monoclonal antibodies can be produced by recombinant DNA techniques known in the art.

オプチニューリン相互作用剤
第4の実施形態では、オプチニューリン治療剤は、オプチニューリンと相互作用するポリペプチド(「オプチニューリン相互作用ポリペプチド」);オプチニューリンと相互作用するこのようなポリペプチドをコードしている核酸;オプチニューリン相互作用ポリペプチドの発現もしくは活性を変性する薬剤;および/またはオプチニューリンとオプチニューリン相互作用ポリペプチドとの間の相互作用を変性する薬剤であることができる。たとえば、以下に詳述し、図2に示すように、オプチニューリンは、FASリガンド経路に関連するタンパク質およびTNF-α経路に関連するタンパク質(たとえばハンチンチン、カスパーゼ9)、ならびにRAB-8、TFIIIA、およびE3-14.7Kに関連するタンパク質と相互作用する。オプチニューリンはさらに、細胞質ホスホリパーゼおよびチトクロームP450と相互作用する。さらにオプチニューリンは、フィードバック機構によってTNF-αと作用し、それにより視神経症において神経保護作用の役割を果たすと考えられる。したがって、オプチニューリンと相互作用するこれらポリペプチドの任意の1つの発現が変性(増加または減少)されることによりオプチニューリンの活性の量が変性され、その結果、これをオプチニューリンの神経保護作用の役割を増強させるために使用することができる。たとえば、オプチニューリンおよびTNF-αのフィードバック機構の点から見て、また緑内障を罹患している患者で見つかるTNF-αの増加の点から見て、TNF-αの産生を制御する薬剤またはTNF-αの量を減少させる薬剤はオプチニューリンと同様の様式で機能する、すなわち、TNF-αを減少させてTNF-αの効果に対する神経保護として作用するであろう。したがって、特定の実施形態では、前記薬剤はTNF-αの発現を変性する薬剤である。オプチニューリン相互作用ポリペプチドの発現または活性を変性する薬剤は、たとえば、本明細書中に記載する任意の種類の薬剤であることができる(たとえば核酸、ポリペプチドまたはタンパク質、抗体など)。
In a fourth embodiment, an optineurin therapeutic agent is a polypeptide that interacts with optineurin ("optineurin interacting polypeptide"); encodes such a polypeptide that interacts with optineurin. An agent that modifies the expression or activity of the optineurin interacting polypeptide; and / or an agent that modifies the interaction between the optineurin and the optineurin interacting polypeptide. For example, as detailed below and shown in FIG. 2, optineurin is a protein associated with the FAS ligand pathway and a protein associated with the TNF-α pathway (eg, huntingtin, caspase 9), as well as RAB-8, TFIIIA , And interact with proteins related to E3-14.7K. Optineurin further interacts with cytoplasmic phospholipase and cytochrome P450. Furthermore, optineurin is believed to act with TNF-α through a feedback mechanism, thereby playing a neuroprotective role in optic neuropathy. Thus, the expression of any one of these polypeptides that interacts with optineurin is denatured (increased or decreased), thereby altering the amount of optineurin activity, which in turn results in the neuroprotective action of optineurin. Can be used to augment roles. For example, agents that regulate TNF-α production or TNF- in terms of the feedback mechanisms of optineurin and TNF-α, and in terms of the increase in TNF-α found in patients with glaucoma Agents that reduce the amount of α will function in a manner similar to optineurin, ie, reduce TNF-α and act as neuroprotection against the effects of TNF-α. Thus, in certain embodiments, the agent is an agent that modifies the expression of TNF-α. The agent that modifies the expression or activity of an optineurin interacting polypeptide can be, for example, any type of agent described herein (eg, a nucleic acid, polypeptide or protein, antibody, etc.).

所望する場合は、複数のオプチニューリン治療剤を同時に使用することができる。オプチニューリン治療剤は、治療上有効な量(すなわち、疾病に関連している症状を改善させること、(たとえば特に緑内障の危険性が増大した個体で)疾病の発症を予防もしくは遅らせること、および/または疾病の症状の重篤度もしくは頻度を低下させることなどによる、疾病を処置するのに十分な量)で投与する。特定の疾患または状態の処置に治療上有効な量は、疾患または状態の性質に依存し、標準の臨床技術によって決定することができる。さらに、至適用量範囲の同定を補助するために、任意選択でin vitroまたはin vivoのアッセイを使用してもよい。配合物中で使用する正確な用量は投与経路および疾病または疾患の重篤度にも依存し、担当医の判断および各患者の状況に応じて決定されるべきである。有効な用量は、in vitroまたは動物モデルの試験システムから誘導した用量応答曲線から推定し得る。   If desired, multiple optineurin therapeutics can be used simultaneously. Optineurin therapeutics can be used in therapeutically effective amounts (i.e., to improve symptoms associated with the disease, to prevent or delay the onset of the disease (e.g., particularly in individuals with an increased risk of glaucoma), and / or Or in an amount sufficient to treat the disease, such as by reducing the severity or frequency of the disease symptoms. The therapeutically effective amount for treatment of a particular disease or condition will depend on the nature of the disease or condition and can be determined by standard clinical techniques. In addition, in vitro or in vivo assays may optionally be used to help identify optimal dosage ranges. The exact dosage used in the formulation will also depend on the route of administration and the severity of the disease or disorder and should be determined according to the judgment of the attending physician and the circumstances of each patient. Effective doses may be extrapolated from dose-response curves derived from in vitro or animal model test systems.

本明細書中で使用する用語「処置」とは、疾病に関連している症状の改善だけでなく、疾病の発症の予防または遅延、ならびに疾病の症状の重篤度または頻度の低下も指す。したがって、本明細書中で使用する「緑内障の処置」とは、緑内障の症状が現れた後の処置(治療的処置)だけでなく、予防的処置(症状の出現の前)も指す。疾病の発症を遅らせる、または疾病の症状を完全に防ぎ得るので、処置は緑内障の危険性の増大が同定された個体において特に有用であるかもしれない。したがって、処置は、緑内障を罹患している個体だけでなく、緑内障を発生する危険性にある個体(たとえば、緑内障の危険性の増大に関連しているオプチニューリン遺伝子に変性を有する個体など、緑内障の危険性が増大した個体)にも用いることができる。   As used herein, the term “treatment” refers not only to ameliorating symptoms associated with a disease, but also to preventing or delaying the onset of the disease, as well as reducing the severity or frequency of the symptoms of the disease. Thus, as used herein, “treatment of glaucoma” refers not only to treatment after the appearance of glaucoma symptoms (therapeutic treatment), but also to prophylactic treatment (before the appearance of symptoms). Treatment may be particularly useful in individuals who have been identified with an increased risk of glaucoma because they can delay the onset of the disease or completely prevent the symptoms of the disease. Thus, treatment is not limited to individuals suffering from glaucoma but also to individuals at risk of developing glaucoma (e.g., individuals with degeneration in the optineurin gene that are associated with an increased risk of glaucoma). It can also be used for individuals with increased risk.

本発明の一実施形態では、緑内障の処置に核酸を使用する。上述の核酸を、単独で、または上述のように薬剤組成物中で使用することができる。たとえば、オプチニューリン遺伝子もしくはオプチニューリンポリペプチドをコードしているcDNAを、単独でまたはベクター内に含ませて、細胞がネイティブオプチニューリンポリペプチドを産生するように(in vitroもしくはin vitroで)細胞内に導入することができる。別の例では、オプチニューリン相互作用ポリペプチドをコードしている遺伝子もしくはオプチニューリン相互作用ポリペプチドをコードしているcDNAを、単独でまたはベクター内に含ませて、細胞がネイティブオプチニューリン相互作用ポリペプチドを産生するように(in vitroもしくはin vivoで)細胞内に導入することができる。必要な場合は、遺伝子もしくはcDNAまたは遺伝子もしくはcDNAを含むベクターで形質転換した細胞を、疾病に罹患している個体内に導入(または再導入)することができる。したがって、性質上ポリペプチドのネイティブな発現および活性が欠如している細胞、または変異した発現および活性を有する細胞を遺伝子操作して、所望のポリペプチド(たとえば、オプチニューリンポリペプチド、またはたとえばオプチニューリンポリペプチドの活性断片)を発現させることができる。好ましい実施形態では、オプチニューリンポリペプチドをコードしている核酸またはその活性断片もしくは誘導体をウイルスベクターなどの発現ベクター内に導入し、このベクターを動物のネイティブオプチニューリンの発現が欠如している適切な細胞内に導入することができる。たとえば、緑内障の処置には、核酸を含むベクターを眼内に導入することができる。このような方法では、活性のあるオプチニューリンポリペプチドが誘発によってまたは構成的に発現されるように細胞群を遺伝子操作することができる。ウイルス性および非ウイルス性移送システムを含めた他の遺伝子を使用することができる。あるいは、リン酸カルシウム共沈殿、機械的技法(たとえば微量注入);リポソームによる膜融合に媒介される移送;または直接のDNAの取り込みなど、非ウイルス性遺伝子移送方法も使用することができる。   In one embodiment of the invention, the nucleic acid is used to treat glaucoma. The nucleic acids described above can be used alone or in a pharmaceutical composition as described above. For example, a cDNA encoding an optineurin gene or an optineurin polypeptide alone or in a vector so that the cell produces a native optineurin polypeptide (in vitro or in vitro). Can be introduced. In another example, a gene encoding an optineurin-interacting polypeptide or a cDNA encoding an optineurin-interacting polypeptide, alone or in a vector, allows the cell to contain a native optineurin-interacting polypeptide. It can be introduced into cells to produce peptides (in vitro or in vivo). If necessary, cells transformed with a gene or cDNA or a vector containing the gene or cDNA can be introduced (or reintroduced) into an individual suffering from a disease. Accordingly, cells that are inherently lacking native expression and activity of the polypeptide, or cells that have mutated expression and activity, can be engineered to produce the desired polypeptide (e.g., optineurin polypeptide, or e.g., optineurin). Active fragments of polypeptides) can be expressed. In a preferred embodiment, a nucleic acid encoding an optineurin polypeptide or an active fragment or derivative thereof is introduced into an expression vector, such as a viral vector, which is suitable for lacking expression of the animal's native optineurin. It can be introduced into cells. For example, for the treatment of glaucoma, a vector containing the nucleic acid can be introduced into the eye. In such methods, the population of cells can be genetically engineered such that the active optineurin polypeptide is expressed by induction or constitutively. Other genes including viral and non-viral transfer systems can be used. Alternatively, non-viral gene transfer methods such as calcium phosphate coprecipitation, mechanical techniques (eg microinjection); membrane fusion mediated transfer by liposomes; or direct DNA uptake can also be used.

あるいは、本発明の別の実施形態では、上述の核酸またはこのような核酸に相補的な核酸を、オプチニューリン遺伝子のmRNAおよび/もしくはゲノムDNA(またはオプチニューリン相互作用ポリペプチドをコードしている遺伝子のmRNAおよび/もしくはゲノムDNA)に特異的にハイブリダイズする核酸(たとえばオリゴヌクレオチド)を投与するあるいはin situで作製する「アンチセンス」療法で使用することができる。mRNAおよび/もしくはDNAに特異的にハイブリダイズするアンチセンス核酸は、たとえば翻訳ならびに/あるいは転写を阻害することによって、オプチニューリンポリペプチドまたはオプチニューリン相互作用ポリペプチドの発現を阻害する。アンチセンス核酸の結合は、慣用の塩基対相補性によるもの、またはたとえばDNA二重鎖への結合の場合は二重らせんの主溝の特異的な相互作用によるものであることができる。   Alternatively, in another embodiment of the present invention, the nucleic acid described above or a nucleic acid complementary to such a nucleic acid is replaced with mRNA and / or genomic DNA of an optineurin gene (or a gene encoding an optineurin interacting polypeptide). (Ie, mRNA and / or genomic DNA) can be used in “antisense” therapy where nucleic acids (eg, oligonucleotides) that specifically hybridize are administered or generated in situ. Antisense nucleic acids that specifically hybridize to mRNA and / or DNA inhibit expression of an optineurin polypeptide or an optineurin interacting polypeptide, for example, by inhibiting translation and / or transcription. Antisense nucleic acid binding can be by conventional base-pair complementarity, or by specific interaction of the main groove of the double helix, for example, in the case of binding to a DNA duplex.

アンチセンス構築体は、たとえば上述のように発現プラスミドとして送達することができる。プラスミドが細胞内で転写される際、オプチニューリンポリペプチド(もしくはオプチニューリン相互作用ポリペプチド)をコードしているmRNAおよび/またはDNAの一部分に相補的なRNAが産生される。あるいは、アンチセンス構築体は、ex vivoで作製して細胞内に導入するオリゴヌクレオチドプローブであることができる。その後、アンチセンス構築体はmRNAおよび/またはゲノムDNAとハイブリダイズすることによって発現を阻害する。一実施形態では、オリゴヌクレオチドプローブは内在性ヌクレアーゼ、たとえばエキソヌクレアーゼおよび/またはエンドヌクレアーゼに耐性のある改変オリゴヌクレオチドであり、したがってこれらはin vivoで安定となる。アンチセンスオリゴヌクレオチドとして使用する核酸分子の例は、DNAのホスホラミデート、ホスホチオエート、およびメチルホスホネート類似体である(米国特許第5,176,996号;第5,264,564号;および第5,256,775号も参照)。さらに、アンチセンス療法に有用なオリゴマーを構築する一般的な手法は、たとえばVan der Krol他((1988)、Biotechniques、6:958-976);およびStein他((1988)、Cancer Res、48:2659-2668)にも記載されている。アンチセンスDNAに関しては、翻訳開始部位、たとえばオプチニューリン遺伝子配列の-10と+10の間の領域に由来するオリゴデオキシリボヌクレオチドが好ましい。   The antisense construct can be delivered as an expression plasmid, eg, as described above. When the plasmid is transcribed in the cell, mRNA that encodes the optineurin polypeptide (or optineurin interacting polypeptide) and / or RNA complementary to a portion of the DNA is produced. Alternatively, the antisense construct can be an oligonucleotide probe that is generated ex vivo and introduced into the cell. The antisense construct then inhibits expression by hybridizing with mRNA and / or genomic DNA. In one embodiment, the oligonucleotide probes are modified oligonucleotides that are resistant to endogenous nucleases, such as exonucleases and / or endonucleases, and thus are stable in vivo. Examples of nucleic acid molecules used as antisense oligonucleotides are phosphoramidate, phosphothioate, and methylphosphonate analogs of DNA (see US Pat. Nos. 5,176,996; 5,264,564; and 5,256,775). In addition, common approaches to construct oligomers useful for antisense therapy include, for example, Van der Krol et al. ((1988), Biotechniques, 6: 958-976); and Stein et al. ((1988), Cancer Res, 48: 2659-2668). For antisense DNA, oligodeoxyribonucleotides derived from the translation initiation site, eg, the region between -10 and +10 of the optineurin gene sequence, are preferred.

アンチセンス療法を行うためには、オプチニューリン(もしくはオプチニューリン相互作用ポリペプチド)をコードしているmRNAに相補的なオリゴヌクレオチド(mRNA、cDNAまたはDNA)を設計する。アンチセンスオリゴヌクレオチドはmRNA転写物に結合して翻訳を妨げる。絶対的な相補性が好ましいが、必須ではない。本明細書中で使用する、RNAの一部分に「相補的」な配列とは、配列がRNAとハイブリダイズして安定な二重鎖を形成するのに十分な相補性を有することを指す。二本鎖アンチセンス核酸の場合は、二重鎖DNAの鎖の一本をこのように試験するか、または三重鎖の形成をアッセイし得る。ハイブリダイズする能力は、上述のように相補性の度合およびアンチセンス核酸の長さのいずれにも依存する。一般に、ハイブリダイズする核酸が長ければ長いほど、それはRNAとの塩基ミスマッチをより多く含んでも依然として安定な二重鎖(または場合によっては三重鎖)を形成し得る。当分野の技術者は、標準の手順を使用することによって許容されるミスマッチの度合を確認することができる。   To perform antisense therapy, an oligonucleotide (mRNA, cDNA or DNA) complementary to the mRNA encoding optineurin (or optineurin interacting polypeptide) is designed. Antisense oligonucleotides bind to mRNA transcripts and prevent translation. Absolute complementarity is preferred but not essential. As used herein, a sequence that is “complementary” to a portion of RNA refers to that the sequence has sufficient complementarity to hybridize with RNA to form a stable duplex. In the case of double-stranded antisense nucleic acids, one strand of the double-stranded DNA can be tested in this way, or triplex formation can be assayed. The ability to hybridize depends on both the degree of complementarity and the length of the antisense nucleic acid as described above. In general, the longer a nucleic acid that hybridizes, the more it can contain a base mismatch with RNA, but still form a stable duplex (or possibly triplex). One skilled in the art can ascertain the degree of mismatch allowed by using standard procedures.

転写を阻害するための三重らせんの形成に使用する核酸分子は、好ましくは一本鎖であり、デオキシリボヌクレオチドからなる。このようなオリゴヌクレオチドの塩基組成は、一般に二重鎖の一方の鎖にプリンまたはピリミジンのいずれかのかなり大きなストレッチが存在することを要する、Hogsteenの塩基対合の法則による三重らせんの形成を促進するはずである。ヌクレオチド配列はピリミジンに基づいていてもよく、これにより、生じる三重らせんの3本の関連する鎖にわたってTATおよびCGCのトリプレットがもたらされる。ピリミジンに富んだ分子は、その鎖に平行な方向で、二重鎖の鎖の一方のプリンに富んだ領域に塩基の相補性をもたらす。さらに、プリンに富んだ核酸分子、たとえばG残基のストレッチを含む核酸分子を選択してもよい。このような分子は、プリン残基の大多数が標的二重鎖の一方の鎖上に位置する、GC対に富んだDNAに重鎖と三重らせんを形成し、三重鎖の3本の鎖にわたるCGCトリプレットをもたらす。三重らせんの形成の標的にすることができる潜在的な配列は、まず二重鎖の一方の鎖と、次いで他方の鎖と塩基対合して、プリンまたはピリミジンのいずれかのかなり大きなストレッチが二重鎖の一方の鎖上に存在する必要性が排除されるように、5'-3'と3'-5'が交互する様式で合成される「スイッチバック」核酸分子を作製することによって増加することができる。   The nucleic acid molecule used to form a triple helix to inhibit transcription is preferably single stranded and consists of deoxyribonucleotides. The base composition of such oligonucleotides facilitates the formation of triple helices by Hogsteen's base-pairing law, which generally requires the presence of a rather large stretch of either purines or pyrimidines in one strand of the duplex. Should do. The nucleotide sequence may be based on pyrimidines, resulting in TAT and CGC triplets across the three related strands of the resulting triple helix. A pyrimidine-rich molecule provides base complementarity to one purine-rich region of a double-stranded chain in a direction parallel to the chain. In addition, purine-rich nucleic acid molecules, such as nucleic acid molecules containing stretches of G residues, may be selected. Such molecules form a triple helix with a heavy chain in a GC pair-rich DNA, with the majority of purine residues located on one strand of the target duplex, spanning three strands of the triplex. Bring CGC triplets. A potential sequence that can be targeted for triple helix formation is first base paired with one strand of the duplex and then with the other strand, resulting in two rather large stretches of either purines or pyrimidines. Increased by creating a “switchback” nucleic acid molecule in which 5′-3 ′ and 3′-5 ′ are synthesized in an alternating fashion so that the need to be present on one strand of the heavy chain is eliminated can do.

好ましい実施形態では、メッセージの5'末端に相補的なオリゴヌクレオチド、たとえば、5'非翻訳配列からAUG開始コドンを含むところまでが、翻訳を阻害するために使用される。しかし、mRNAの3'非翻訳配列に相補的な配列もmRNAの翻訳の阻害に有効であることが最近示された(Wagner, R.、(1994)、Nature、372:333)。したがって、オプチニューリン遺伝子(もしくはオプチニューリン相互作用ポリペプチドをコードしている遺伝子)の5'または3'非翻訳非コード領域のいずれかに相補的なオリゴヌクレオチドも、内在性mRNAの翻訳を阻害するアンチセンス手法において使用することができる。mRNAの5'非翻訳領域に相補的なオリゴヌクレオチドは、AUG開始コドンの相補配列を含むことができる。mRNAコード領域に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドも、本発明に従って使用することができる。can領域配列に相補的なアンチセンスヌクレオチドを使用することができるが、転写された非翻訳領域に相補的なものも使用することができる。オプチニューリンmRNAの5'領域、3'領域、またはコード領域のどれにハイブリダイズするよう設計したかにかかわらず、アンチセンス核酸は好ましくは長さが少なくとも6個のヌクレオチド、より好ましくは長さが6から約50個のヌクレオチドの範囲のオリゴヌクレオチドである。特定の好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドは少なくとも10個のヌクレオチド、少なくとも18個のヌクレオチド、少なくとも24個のヌクレオチド、または少なくとも50個のヌクレオチドである。   In a preferred embodiment, an oligonucleotide complementary to the 5 ′ end of the message, eg, from the 5 ′ untranslated sequence to where it contains the AUG start codon, is used to inhibit translation. However, it has recently been shown that sequences complementary to the 3 'untranslated sequence of mRNA are also effective in inhibiting translation of mRNA (Wagner, R., (1994), Nature, 372: 333). Thus, oligonucleotides complementary to either the 5 'or 3' untranslated noncoding region of the optineurin gene (or the gene encoding the optineurin interacting polypeptide) also inhibit translation of endogenous mRNA. It can be used in an antisense approach. An oligonucleotide complementary to the 5 ′ untranslated region of the mRNA can include a sequence complementary to the AUG start codon. Antisense oligonucleotides complementary to the mRNA coding region can also be used in accordance with the present invention. Antisense nucleotides complementary to the can region sequence can be used, but those complementary to the transcribed untranslated region can also be used. Regardless of whether it is designed to hybridize to the 5 'region, 3' region, or coding region of an optineurin mRNA, the antisense nucleic acid is preferably at least 6 nucleotides in length, more preferably in length. Oligonucleotides ranging from 6 to about 50 nucleotides. In certain preferred embodiments, the oligonucleotide is at least 10 nucleotides, at least 18 nucleotides, at least 24 nucleotides, or at least 50 nucleotides.

所望する場合は、アンチセンスオリゴヌクレオチドが遺伝子の発現を阻害する能力を定量するためのin vitro研究を行うことができる。このような研究では、オリゴヌクレオチドのアンチセンスによる遺伝子阻害と非特異的な生物学的作用とを区別する対照を利用する。これらの研究では、標的RNAまたはタンパク質のレベルを内部対照RNAまたはタンパク質のレベルと比較することができる。好ましい実施形態では、対照オリゴヌクレオチドは試験オリゴヌクレオチドとほぼ同じ長さであり、オリゴヌクレオチドのヌクレオチド配列は、標的配列への特異的ハイブリダイゼーションを妨げるのに十分なだけアンチセンス配列と異なる。   If desired, in vitro studies can be performed to quantify the ability of antisense oligonucleotides to inhibit gene expression. Such studies utilize controls that distinguish between gene inhibition by oligonucleotide antisense and non-specific biological effects. In these studies, the level of target RNA or protein can be compared to the level of internal control RNA or protein. In a preferred embodiment, the control oligonucleotide is approximately the same length as the test oligonucleotide, and the nucleotide sequence of the oligonucleotide differs from the antisense sequence sufficient to prevent specific hybridization to the target sequence.

アンチセンス療法で使用するオリゴヌクレオチドは、一本鎖あるいは二本鎖の、DNA、RNA、キメラ混合物またはそれらの誘導体もしくはそれらを改変したものであることができる。オリゴヌクレオチドは、たとえば分子の安定性やハイブリダイゼーションなどを向上させるために、塩基部分、糖部分、またはリン酸主鎖を改変することができる。オリゴヌクレオチドは、ペプチドなどの他の付属基(たとえばin vivoで宿主細胞を標的とするため)、または細胞膜(たとえば、Letsinger他、(1989)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、86:6553-6556; Lemaitre他、(1987)、Proc. Natl. Acad Sci. USA、84:648-652;国際公開公報WO 88/09810号参照)もしくは血液脳関門(たとえば、国際公開公報WO 89/10134号参照)を通過する運搬を促進する薬剤、またはハイブリダイゼーションにより作動する切断剤(たとえば、Krol他、(1988)、BioTechniques、6:958-976参照)もしくはインターカレート剤(たとえば、Zon、(1988)、Phare. Res.、5:539-549参照)を含むことができる。このために、オリゴヌクレオチドを別の分子、たとえばペプチド、ハイブリダイゼーションにより作動する架橋結合剤、運搬剤、ハイブリダイゼーションにより作動する切断剤などにコンジュゲートさせ得る。   Oligonucleotides used in antisense therapy can be single-stranded or double-stranded, DNA, RNA, chimeric mixtures or derivatives thereof or modifications thereof. Oligonucleotides can be modified in the base moiety, sugar moiety, or phosphate backbone, for example, to improve molecular stability, hybridization, and the like. Oligonucleotides can be other appending groups such as peptides (eg to target host cells in vivo) or cell membranes (eg Letsinger et al. (1989), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86: 6553). -6556; Lemaitre et al., (1987), Proc. Natl. Acad Sci. USA, 84: 648-652; see WO 88/09810) or the blood brain barrier (eg, WO 89/10134). Agents that facilitate transport through, or cleavage agents that act upon hybridization (see, for example, Krol et al. (1988), BioTechniques, 6: 958-976) or intercalating agents (see, for example, Zon, (1988) ), Phare. Res., 5: 539-549). To this end, the oligonucleotide can be conjugated to another molecule, such as a peptide, a cross-linking agent that operates by hybridization, a transport agent, a cleavage agent that operates by hybridization, and the like.

アンチセンスオリゴヌクレオチドは、それだけには限定されないが、5-フルオロウラシル、5-ウラシル、5-クロロウラシル、5-ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4-アセチルシトシン、5-(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、β-D-ガラクトシルキュエオシン(queosine)、イノシン、N6-イソペンテニルアデニン、1-メチルグアニン、1-メチルイノシン、2,2-ジメチルグアニン、2-メチルアデニン、2-メチルグアニン、3-メチルシトシン、5-メチルシトシン、N6-アデニン、7-メチルグアニン、5-メチルアミノメチルウラシル、5-メトキシアミノメチル-2-チオウラシル、β-D-マンノシルキュエオシン、5'-メトキシカルボキシメチルウラシル、5-メトキシウラシル、2-メチルチオ-N6-イソペンテニルアデニン、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン(wybutoxosine)、シュードウラシル(pseudouracil)、キュエオシン、2-チオシトシン、5-メチル-2-チオウラシル、2-チオウラシル、4-チオウラシル、5-メチルウラシル、ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、5-メチル-2-チオウラシル、3-(3-アミノ-3-N-2-カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、および2,6-ジアミノプリンを含む群から選択される修飾された塩基部分を少なくとも1種(または複数種)含むことができる。アンチセンスオリゴヌクレオチドはまた、それだけには限定されないが、アラビノース、2-フルオロアラビノース、キシルロース、およびヘキソースを含む群から選択される少なくとも1種の改変糖部分も含むことができる。別の実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホラミドチオエート、ホスホラミデート、ホスホルジアミデート、メチルホスホネート、アルキルホスホトリエステル、およびホルムアセタールまたはその類似体からなる群から選択された少なくとも1種の改変リン酸主鎖を含む。さらに別の実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドはα-アノマーオリゴヌクレオチドである。α-アノマーオリゴヌクレオチドは、通常のβユニットとは対照的に鎖が互いに平行に並ぶ、相補的なRNAと特異的な二本鎖ハイブリッドを形成する(Gautier他、(1987)、Nucl. Acids Res.、15:6625-6641)。オリゴヌクレオチドは、2'-O-メチルリボヌクレオチド(Inoue他、(1987)、Nucl. Acids Res.、15:6131-6148)、またはキメラRNA-DNA類似体(Inoue他、(1987)、FEBS Lett.、215:327-330)である。   Antisense oligonucleotides include, but are not limited to, 5-fluorouracil, 5-uracil, 5-chlorouracil, 5-iodouracil, hypoxanthine, xanthine, 4-acetylcytosine, 5- (carboxyhydroxymethyl) uracil, 5 -Carboxymethylaminomethyl-2-thiouridine, 5-carboxymethylaminomethyluracil, dihydrouracil, β-D-galactosylcueosin (queosine), inosine, N6-isopentenyladenine, 1-methylguanine, 1-methylinosine, 2,2-dimethylguanine, 2-methyladenine, 2-methylguanine, 3-methylcytosine, 5-methylcytosine, N6-adenine, 7-methylguanine, 5-methylaminomethyluracil, 5-methoxyaminomethyl-2 -Thiouracil, β-D-mannosylcueosin, 5'-methoxycarboxymethylura , 5-methoxyuracil, 2-methylthio-N6-isopentenyladenine, uracil-5-oxyacetic acid (v), wybutoxosine, pseudouracil, cueosin, 2-thiocytosine, 5-methyl-2- Thiouracil, 2-thiouracil, 4-thiouracil, 5-methyluracil, uracil-5-oxyacetic acid methyl ester, uracil-5-oxyacetic acid (v), 5-methyl-2-thiouracil, 3- (3-amino-3 At least one (or more) modified base moiety selected from the group comprising -N-2-carboxypropyl) uracil, (acp3) w, and 2,6-diaminopurine can be included. Antisense oligonucleotides can also include at least one modified sugar moiety selected from the group including, but not limited to, arabinose, 2-fluoroarabinose, xylulose, and hexose. In another embodiment, the antisense oligonucleotide consists of phosphorothioate, phosphorodithioate, phosphoramidothioate, phosphoramidate, phosphordiamidate, methylphosphonate, alkylphosphotriester, and formacetal or analog thereof At least one modified phosphate backbone selected from the group. In yet another embodiment, the antisense oligonucleotide is an α-anomeric oligonucleotide. α-anomeric oligonucleotides form specific double-stranded hybrids with complementary RNAs, in which the strands are parallel to each other as opposed to normal β units (Gautier et al. (1987) Nucl. Acids Res ., 15: 6625-6641). Oligonucleotides can be 2′-O-methyl ribonucleotides (Inoue et al. (1987), Nucl. Acids Res., 15: 6131-6148), or chimeric RNA-DNA analogs (Inoue et al. (1987), FEBS Lett ., 215: 327-330).

オリゴヌクレオチドは、当分野で周知である本明細書中に記載の標準の方法(たとえば、自動DNA合成機(Biosearch、Applied Biosystemsなどから市販されているものなど)によって合成することができる。例として、ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドはStein他((1988)、Nucl. Acids Res.、16:3209)の方法によって合成することができ、メチルホスホネートオリゴヌクレオチドは細孔性ガラス(controlled pore glass)ポリマー支持体などを使用することによって調製することができる(Sarin他、(1988)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA.、85:7448-7451)。   Oligonucleotides can be synthesized by standard methods described herein that are well known in the art (eg, those commercially available from automated DNA synthesizers (such as those commercially available from Biosearch, Applied Biosystems, etc.). Phosphorothioate oligonucleotides can be synthesized by the method of Stein et al. ((1988) Nucl. Acids Res. (Sarin et al., (1988), Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 85: 7448-7451).

アンチセンス分子をin vivoで、オプチニューリン(またはオプチニューリン相互作用ポリペプチド)を発現する細胞内に送達する。アンチセンスDNAまたはRNAを細胞に送達するためにはいくつかの方法を使用することができる。たとえば、アンチセンス分子を組織部位内に直接注入することができ、あるいは所望する細胞を標的とするよう設計した改変アンチセンス分子(たとえば、受容体に特異的に結合するペプチドもしくは抗体または標的細胞表面上に発現される抗体に連結しているアンチセンス分子)を全身投与することができる。あるいは、好ましい実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドを強力なプロモーター(たとえばpolIIIまたはpolII)の制御下に置く、組換えDNA構築体を利用する。標的細胞を患者内に形質移入させるためにこのような構築体を使用することで、内在転写物と相補的な塩基対を形成する一本鎖RNAが十分な量転写され、したがって、mRNAの翻訳が妨げられる。たとえば、ベクターを、細胞内に取り込まれてアンチセンスRNAの転写を指示するようにin vivoで導入することができる。このようなベクターは、所望するアンチセンスRNAが産生されるように転写されることができる限りは、エピソームで在りつづけても、染色体中に組み込まれてもよい。このようなベクターは、当分野で標準の上述した組換えDNA技法によって構築することができる。たとえば、組織部位(たとえば眼内組織)内に直接導入することができる組換えDNA構築体を調製するために、プラスミド、コスミド、YACまたはウイルスベクターを使用することができる。あるいは、所望の組織に選択的に感染するウイルスベクターを使用することができ、この場合は、別の経路によって投与を行ってもよい(たとえば全身投与)。   Antisense molecules are delivered in vivo into cells that express optineurin (or an optineurin interacting polypeptide). Several methods can be used to deliver antisense DNA or RNA to cells. For example, antisense molecules can be injected directly into a tissue site, or modified antisense molecules designed to target the desired cells (eg, peptides or antibodies that specifically bind to the receptor or target cell surface An antisense molecule linked to the antibody expressed above can be administered systemically. Alternatively, a preferred embodiment utilizes a recombinant DNA construct that places the antisense oligonucleotide under the control of a strong promoter (eg, polIII or polII). Using such a construct to transfect target cells into a patient, a sufficient amount of single-stranded RNA that forms complementary base pairs with the endogenous transcript is transcribed, thus translating mRNA. Is disturbed. For example, a vector can be introduced in vivo such that it is taken up into a cell and directs transcription of an antisense RNA. Such a vector may remain episomal or be integrated into the chromosome so long as it can be transcribed to produce the desired antisense RNA. Such vectors can be constructed by recombinant DNA techniques described above that are standard in the art. For example, a plasmid, cosmid, YAC or viral vector can be used to prepare a recombinant DNA construct that can be introduced directly into a tissue site (eg, intraocular tissue). Alternatively, viral vectors that selectively infect the desired tissue can be used, in which case administration may be by another route (eg, systemic administration).

オプチニューリンmRNA転写物を触媒的に切断するよう設計されたリボザイム分子も、オプチニューリンmRNAの翻訳およびオプチニューリンポリペプチドの発現を妨げるため、特に、たとえば変異オプチニューリンポリペプチドの翻訳を妨げるために使用することができる(たとえば、国際公開公報WO 90/11364号、およびSarver他、(1990)、Science、247:1222-1225参照)。あるいは、オプチニューリン相互作用ポリペプチドをコードしている遺伝子のmRNA転写物を触媒的に切断するようにこれらを設計することができる。リボザイムとは、RNAの特異的な切断を触媒する能力を有する酵素RNA分子である。リボザイム作用の機構は、リボザイム分子の相補的標的RNAへの配列特異的ハイブリダイゼーション、次いでヌクレオチド鎖内の切断を含む。リボザイム分子の組成には標的遺伝子のmNRAに相補的な1つまたは複数の配列が含まれており、また、mRNA切断を担う触媒的配列が含まれていなければならない。この配列には米国特許第5,093,246号を参照されたい。任意の潜在的なRNA標的内の特異的なリボザイム切断部位は、以下の配列、すなわちGUA、GUUおよびGUCを含むリボザイム切断部位について目的の分子を調査することによって、最初に同定する。同定した後、切断部位を含む標的遺伝子の領域に対応する約15から20個のリボヌクレオチドの短いRNA配列を、オリゴヌクレオチド配列を不適切にする、二次構造などの予想される構造的特徴について評価し得る。候補配列の適合性は、リボヌクレアーゼ保護アッセイを使用して、相補的オリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションにおけるその接近性を試験することによっても評価することができる。部位特異的な認識配列の場所でmRNAを切断するリボザイムを使用して、オプチニューリンmRNAを破壊することができる。別の実施形態では、ハンマーヘッドリボザイムを使用する。ハンマーヘッドリボザイムは、2塩基の配列、すなわち5'-UG-3'を有する標的mRNAと相補的塩基対を形成するフランキング領域によって指示される位置でmRNAを切断する。ハンマーヘッドリボザイムの構築および産生は、HaseloffおよびGerlachに、より完全に記載されている((1988)、Nature、334:585-591)。リボザイムは、効率を高め、かつ機能的でないmRNA転写物の細胞内蓄積を最小限にするために、切断認識部位がオプチニューリンmRNAの5'末端付近に位置するように遺伝子操作されていることが好ましい。   Ribozyme molecules designed to catalytically cleave optineurin mRNA transcripts are also used to prevent translation of optineurin mRNA and expression of optineurin polypeptides, particularly for example, to prevent translation of mutant optineurin polypeptides (See, eg, International Publication No. WO 90/11364, and Sarver et al. (1990) Science 247: 1222-1225). Alternatively, they can be designed to catalytically cleave mRNA transcripts of genes encoding optineurin interacting polypeptides. Ribozymes are enzymatic RNA molecules that have the ability to catalyze the specific cleavage of RNA. The mechanism of ribozyme action involves sequence specific hybridization of ribozyme molecules to complementary target RNA, followed by cleavage within the nucleotide strand. The composition of the ribozyme molecule must include one or more sequences complementary to the target gene mNRA and must include a catalytic sequence responsible for mRNA cleavage. See US Pat. No. 5,093,246 for this sequence. Specific ribozyme cleavage sites within any potential RNA target are first identified by examining the molecule of interest for ribozyme cleavage sites including the following sequences: GUA, GUU and GUC. After identification, a short RNA sequence of about 15 to 20 ribonucleotides corresponding to the region of the target gene that contains the cleavage site, for expected structural features such as secondary structure that renders the oligonucleotide sequence inappropriate Can be evaluated. The suitability of a candidate sequence can also be assessed by testing its accessibility in hybridization with a complementary oligonucleotide using a ribonuclease protection assay. A ribozyme that cleaves mRNA at the site-specific recognition sequence can be used to destroy optineurin mRNA. In another embodiment, a hammerhead ribozyme is used. The hammerhead ribozyme cleaves mRNA at a position indicated by a flanking region that forms a complementary base pair with a target mRNA having a two-base sequence, 5′-UG-3 ′. The construction and production of hammerhead ribozymes is more fully described in Haseloff and Gerlach ((1988) Nature, 334: 585-591). Ribozymes must be genetically engineered so that the cleavage recognition site is located near the 5 'end of the optineurin mRNA to increase efficiency and minimize intracellular accumulation of nonfunctional mRNA transcripts. preferable.

本発明中で使用するリボザイムには、Thomas Cechおよび共同研究者によって広範に記載されている(Zaug他、(1984)、Science、224:574-578; ZaugおよびCech、(1986)、Science、231:470-475; Zaug他、(1986)、Nature、324:429-433;国際公開公報WO 88/04300号; BeenおよびCech、(1986)、Cell、47:207-216)、Tetrahymena tlierrnophila中に天然に存在するもの(IVS、またはL-19 IVS RNAとして知られる)など、RNAエンドリボヌクレアーゼ(本明細書中では以降「Cech型リボザイム")も含めることができる。Cech型リボザイムは、標的RNA配列とハイブリダイズする8塩基対の活性部位を有し、ハイブリダイズした後に標的RNAの切断が行われる。本発明はさらに、オプチニューリン内に存在する8塩基対の活性部位を標的とするCech型リボザイムも包含する。   Ribozymes used in the present invention have been extensively described by Thomas Cech and co-workers (Zaug et al. (1984) Science 224: 574-578; Zaug and Cech (1986) Science 231 : 470-475; Zaug et al. (1986) Nature 324: 429-433; International Publication WO 88/04300; Been and Cech, (1986) Cell 47: 207-216), Tetrahymena tlierrnophila. RNA endoribonucleases (hereinafter “Cech-type ribozymes”) such as those naturally occurring (known as IVS or L-19 IVS RNA) can also be included. The Cech ribozyme has an active site of 8 base pairs that hybridizes with the target RNA sequence, and the target RNA is cleaved after hybridization. The invention further encompasses Cech-type ribozymes that target an active site of 8 base pairs present in optineurin.

アンチセンス手法と同様に、リボザイムは改変オリゴヌクレオチド(たとえば安定性、標的化などの改善)から構成されていることができ、in vivoでオプチニューリンを発現する細胞に送達される(たとえば眼細胞)。送達の好ましい方法は、内在性のメッセージを破壊し、翻訳を阻害するために十分な量のリボザイムが形質移入した細胞によって産生されるように強力な構成的プロモーターの制御下にある、リボザイムを「コードしている」DNA構築体の使用を含む。リボザイムは、アンチセンス分子とは異なり触媒的であるため、良い効率に低い細胞内濃度しか必要でない。   Similar to antisense approaches, ribozymes can be composed of modified oligonucleotides (e.g., improved stability, targeting, etc.) and delivered to cells expressing optineurin in vivo (e.g., ocular cells). . A preferred method of delivery is a ribozyme that is under the control of a strong constitutive promoter such that a sufficient amount of ribozyme is produced by the transfected cells to destroy endogenous messages and inhibit translation. Including the use of "coding" DNA constructs. Ribozymes are catalytic, unlike antisense molecules, so only low intracellular concentrations are required for good efficiency.

内在性のオプチニューリン遺伝子の発現、特に変異オプチニューリン遺伝子の発現は、標的化した相同組換えを使用してオプチニューリン遺伝子もしくはそのプロモーター、またはオプチニューリン相互作用ポリペプチドの遺伝子もしくはプロモーターを不活性化すなわち「ノックアウト」することによっても低下させることができる(たとえば、Smithies他、(1985)、Nature、317:230-234; ThomasおよびCapecchi、(1987)、Cell、51:503-512; Thompson他、(1989)、Cell、5:313-321参照)。たとえば、in vivoでオプチニューリンを発現する細胞に形質移入させるために、選択マーカーおよび/もしくは負の選択マーカーを存在させてまたは存在させずに、内在性オプチニューリン遺伝子に相同的なDNA(オプチニューリン遺伝子のコード領域もしくは制御配列のどちらか)が隣接している、機能的でないオプチニューリン遺伝子(もしくは全く関連性のないDNA配列)を使用することができる。相同組換えによるDNA構築体の挿入により、オプチニューリン遺伝子の不活性化がもたらされる。オプチニューリン相互作用ポリペプチドをコードしている遺伝子にも同様の方法を使用することができる。組換えDNA構築体は、上述のように、適切なベクターを使用してin vivoで必要とされる部位に直接投与するか、または標的化することができる。あるいは、非変異オプチニューリンまたはオプチニューリン相互作用ポリペプチドの発現は、同様の方法を用いて増大させることができる。すなわち、上述のように、標的化した相同組換えを使用して、非変異の機能的な遺伝子を含むDNA構築体を変異遺伝子の代わりに細胞に挿入することができる。   Endogenous optineurin gene expression, particularly mutant optineurin gene expression, inactivates the optineurin gene or its promoter, or the optineurin-interacting polypeptide gene or promoter using targeted homologous recombination That is, it can also be reduced by `` knocking out '' (e.g. Smithies et al., (1985) Nature, 317: 230-234; Thomas and Capecchi, (1987) Cell, 51: 503-512; Thompson et al., (1989), Cell, 5: 313-321). For example, to transfect cells expressing optineurin in vivo, DNA homologous to the endogenous optineurin gene (optineurin) with or without a selectable marker and / or a negative selectable marker. Non-functional optineurin genes (or DNA sequences that are not related at all) can be used, which are flanked by either the coding region of the gene or regulatory sequences. Insertion of the DNA construct by homologous recombination results in inactivation of the optineurin gene. Similar methods can be used for genes encoding optineurin interacting polypeptides. The recombinant DNA construct can be administered or targeted directly to the required site in vivo using an appropriate vector, as described above. Alternatively, the expression of a non-mutated optineurin or optineurin interacting polypeptide can be increased using similar methods. That is, as described above, targeted homologous recombination can be used to insert a DNA construct containing a non-mutated functional gene into a cell instead of a mutated gene.

あるいは、内在性のオプチニューリン遺伝子の発現、またはオプチニューリン相互作用ポリペプチドをコードしている遺伝子の発現は、遺伝子の制御配列(すなわちプロモーターおよび/もしくはエンハンサー)に相補的なデオキシリボヌクレオチド配列を標的として、身体内において標的細胞内のオプチニューリン遺伝子の転写を妨げる三重らせん構造を形成することによって低下させることができる(一般に、Helene, C.、(1991)、Anticancer Drug Des.、6(6):569-84; Helene, C.他、(1992)、Ann. N.Y. Acad. Sci.、660:27-36;およびMaher, L. J.、(1992)、Bioassays、14(12):807-15参照)。同様に、アンチセンス構築体は、オプチニューリンポリペプチドの1つの正常な生物学的活性を拮抗することによって、組織の操作、たとえばin vivoおよびex vivoの組織培養物のいずれもの組織分化において使用することができる。さらに、アンチセンス技法(たとえばアンチセンス分子の微量注入、またはその転写物がオプチニューリンのmRNAもしくは遺伝子配列に関してアンチセンスであるプラスミドを用いた形質移入)を使用して、発生上の現象におけるオプチニューリンの役割、ならびに成体組織におけるオプチニューリンの正常な細胞性機能を調査することができる。このような技術は細胞の培養において利用することができるが、トランスジェニック動物の作製においても使用することができる。   Alternatively, the expression of an endogenous optineurin gene, or the expression of a gene encoding an optineurin interacting polypeptide targets a deoxyribonucleotide sequence complementary to the gene's regulatory sequence (i.e., promoter and / or enhancer). Can be reduced in the body by forming a triple helix structure that prevents transcription of the optineurin gene in the target cell (generally Helene, C., (1991), Anticancer Drug Des., 6 (6): 569-84; Helene, C. et al. (1992), Ann. NY Acad. Sci., 660: 27-36; and Maher, LJ, (1992), Bioassays, 14 (12): 807-15). Similarly, antisense constructs are used in tissue manipulation, such as tissue differentiation of both in vivo and ex vivo tissue cultures, by antagonizing one normal biological activity of an optineurin polypeptide. be able to. In addition, antisense techniques (e.g., microinjection of antisense molecules, or transfection with plasmids whose transcripts are antisense with respect to mRNA or gene sequence of optineurin) can be used to optimize optineurin in developmental events. As well as the normal cellular function of optineurin in adult tissues. Such techniques can be used in cell culture, but can also be used in the production of transgenic animals.

本発明のさらに別の実施形態では、本明細書中に記載するように、オプチニューリンポリペプチドの活性を変性(たとえば増強もしくは阻害)するポリペプチドおよび/または薬剤を、緑内障を処置あるいは予防するために使用することができる。本明細書中に記載するように、オプチニューリン相互作用ポリペプチドの活性を変性(たとえば増強もしくは阻害)するポリペプチドおよび/または薬剤も、緑内障を処置あるいは予防するために使用することができる。ポリペプチドもしくは薬剤は、上述のように組成物として送達することができ、または単独で送達することができる。これらを全身投与することができ、または特定の組織(たとえば眼組織)を標的とすることができる。このタンパク質および/または薬剤は、たとえば化学合成;組換えによる産生;in vivoでの産生(たとえば、Meade他の米国特許第4,873,316号などのトランスジェニック動物)を含めた様々な手段によって生成することができ、本明細書中に記載のような標準的な手段を使用して単離することができる。   In yet another embodiment of the invention, a polypeptide and / or agent that denatures (eg, enhances or inhibits) the activity of an optineurin polypeptide, as described herein, is used to treat or prevent glaucoma. Can be used for As described herein, polypeptides and / or agents that denature (eg, enhance or inhibit) the activity of an optineurin-interacting polypeptide can also be used to treat or prevent glaucoma. The polypeptide or agent can be delivered as a composition as described above or can be delivered alone. They can be administered systemically or can be targeted to specific tissues (eg, ocular tissues). The protein and / or agent may be produced by a variety of means including, for example, chemical synthesis; recombinant production; in vivo production (e.g., transgenic animals such as Meade et al., U.S. Pat.No. 4,873,316). And can be isolated using standard means as described herein.

上記処置方法の任意の組合せ(たとえば、変異オプチニューリンmRNAを標的としたアンチセンス療法と組み合わせた、非変異オプチニューリンポリペプチドの投与)も使用することができる。   Any combination of the above treatment methods (eg, administration of a non-mutated optineurin polypeptide in combination with antisense therapy targeting mutant optineurin mRNA) can also be used.

処置方法用の組成物
上述の処置方法では、所望する場合は薬剤組成物中に組み込むことができる薬剤を利用する。たとえば、タンパク質もしくはタンパク質、断片、融合タンパク質またはそのプロドラッグ、あるいはオプチニューリンをコードしている核酸もしくはオプチニューリンの活性を変性する薬剤を含むヌクレオチドもしくは核酸構築体(ベクター)を、生理的に許容される担体または賦形剤と共に配合して薬剤組成物を調製することができる。担体および組成物は無菌的であることができる。配合物は、投与様式に適合しているべきである。
Compositions for Treatment Methods The treatment methods described above utilize a drug that can be incorporated into a pharmaceutical composition if desired. For example, a physiologically acceptable nucleotide or nucleic acid construct (vector) containing a protein or protein, fragment, fusion protein or prodrug thereof, or a nucleic acid encoding optineurin or an agent that modifies the activity of optineurin. A pharmaceutical composition can be prepared by blending with a carrier or excipient. The carrier and composition can be sterile. The formulation should suit the mode of administration.

適切な製薬上許容される担体には、それだけには限定されないが、水、塩溶液(たとえばNaCl)、生理食塩水、緩衝生理食塩水、アルコール、グリセロール、エタノール、アラビアガム、植物性油、ベンジルアルコール、ポリエチレングリコール、ゼラチン、ラクトース、アミロースやデンプンなどの炭水化物、デキストロース、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ケイ酸、粘性パラフィン、香油、脂肪酸エステル、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンなど、ならびにそれらの組合せが含まれる。所望する場合は、薬剤を補助剤、たとえば、活性化合物と有害な反応を起こさない、潤滑剤、保存料、安定剤、湿潤剤、乳化剤、浸透圧に影響を与えるための塩、緩衝剤、着色料、香味剤および/または芳香性物質などと混合することができる。   Suitable pharmaceutically acceptable carriers include, but are not limited to, water, salt solutions (eg, NaCl), saline, buffered saline, alcohol, glycerol, ethanol, gum arabic, vegetable oil, benzyl alcohol , Polyethylene glycol, gelatin, lactose, carbohydrates such as amylose and starch, dextrose, magnesium stearate, talc, silicic acid, viscous paraffin, perfume oil, fatty acid ester, hydroxymethylcellulose, polyvinylpyrrolidone and the like, and combinations thereof. If desired, the drug does not adversely react with the active compound, for example, lubricants, preservatives, stabilizers, wetting agents, emulsifiers, salts to affect osmotic pressure, buffers, coloring It can be mixed with flavoring agents, flavoring agents and / or aromatic substances.

所望する場合は、組成物は少量の湿潤剤もしくは乳化剤、またはpH緩衝剤を含むこともできる。この組成物は、液剤、懸濁液、乳濁液、錠剤、丸薬、カプセル、徐放性配合物、または散剤であることができる。この組成物は、従来の結合剤やトリグリセリドなどの担体と共に坐薬として配合することができる。経口配合物は、製薬グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン、サッカリン酸ナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウムなどの標準の担体を含むことができる。   If desired, the composition can also contain minor amounts of wetting or emulsifying agents, or pH buffering agents. The composition can be a solution, suspension, emulsion, tablet, pill, capsule, sustained release formulation, or powder. This composition can be formulated as a suppository, with traditional binders and carriers such as triglycerides. Oral formulations can include standard carriers such as pharmaceutical grades of mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, polyvinyl pyrrolidone, sodium saccharinate, cellulose, magnesium carbonate.

これらの組成物の導入方法には、それだけには限定されないが、皮内、筋肉内、腹腔内、眼内、静脈内、皮下、局所、経口および鼻腔内が含まれる。好ましい実施形態では、組成物は眼内に導入する(たとえば点眼剤)。他の適切な導入方法には、遺伝子療法(以下に記載)、再充電可能な装置または生分解性装置、粒子加速装置(「遺伝子銃」)および徐放性ポリマー装置も含まれ得る。薬剤組成物はまた、他の薬剤とのコンビナトリアル療法の一部としても投与することができる。   Methods for introducing these compositions include, but are not limited to, intradermal, intramuscular, intraperitoneal, intraocular, intravenous, subcutaneous, topical, oral and intranasal. In preferred embodiments, the composition is introduced into the eye (eg, eye drops). Other suitable methods of introduction may also include gene therapy (described below), rechargeable or biodegradable devices, particle accelerators (“gene guns”) and sustained release polymer devices. The pharmaceutical composition can also be administered as part of a combinatorial therapy with other drugs.

組成物は、人間への投与に適合した薬剤組成物として、通常の手順に従って配合することができる。たとえば、静脈内投与用の組成物は通常、無菌的な等張性水性緩衝液中の溶液である。必要な場合は、この組成物は可溶化剤および注入部位での痛みを和らげるために局所麻酔も含んでいてよい。一般に、成分は、剤形単位(unit dosage form)、たとえば活性剤の量を示したアンプルやサシェなどの気密密閉された容器内の乾燥した凍結乾燥散剤または水を含まない濃縮物として、個別にまたは混合して供給する。組成物をインフュージョンによって投与する場合は、無菌的な製薬グレードの水、生理食塩水またはデキストロース/水を含むインフュージョン瓶を用いて分配することができる。組成物を注射によって投与する場合は、投与の前に成分を混合し得るように滅菌水または生理食塩水のアンプルを提供することができる。   The composition can be formulated according to conventional procedures as a pharmaceutical composition adapted for human administration. For example, a composition for intravenous administration is usually a solution in a sterile isotonic aqueous buffer. If necessary, the composition may also include a solubilizer and a local anesthetic to ease pain at the site of the injection. In general, the ingredients are individually formulated as a unit dosage form, eg, a dry lyophilized powder or a water-free concentrate in a hermetically sealed container such as an ampoule or sachet indicating the amount of active agent. Or mix and supply. Where the composition is to be administered by infusion, it can be dispensed with an infusion bottle containing sterile pharmaceutical grade water, saline or dextrose / water. Where the composition is administered by injection, an ampoule of sterile water or saline can be provided so that the ingredients may be mixed prior to administration.

局所的な施用には、局所的な施用に適合し、かつ好ましくは水より大きな動的粘度を有する担体を含む、非噴霧形態の、粘性から半固体または固体までの形態を使用することができる。適切な配合物には、それだけには限定されないが、溶液、懸濁液、乳濁液、クリーム、軟膏(ointment)、散剤、浣腸、ローション、ゾル、リニメント剤、軟膏剤(salve)、エアロゾルなど、所望する場合は滅菌するか、または、たとえば保存料、安定剤、湿潤剤、緩衝剤もしくは浸透圧に影響を与えるための塩などの補助剤と混合するものが含まれる。薬剤を化粧品配合物に取り込ませてもよい。局所的な施用には、活性成分が、好ましくは固体または液体の不活性な担体物質と一緒にスクイーズボトルにパッケージされているか、または加圧揮発性成分、通常はガス状の噴霧剤、たとえば加圧空気と混合されている、噴霧可能なエアロゾル調製物も適している。   For topical application, a non-sprayed form from viscous to semi-solid or solid can be used, including a carrier that is compatible with local application and preferably has a dynamic viscosity greater than water. . Suitable formulations include, but are not limited to, solutions, suspensions, emulsions, creams, ointments, powders, enemas, lotions, sols, liniments, salves, aerosols, etc. If desired, include those that are sterilized or mixed with adjuvants such as preservatives, stabilizers, wetting agents, buffers or salts to affect osmotic pressure, for example. Drugs may be incorporated into cosmetic formulations. For topical application, the active ingredient is packaged in a squeeze bottle, preferably with a solid or liquid inert carrier material, or a pressurized volatile ingredient, usually a gaseous propellant such as an additive. Also suitable are nebulizable aerosol preparations mixed with pressurized air.

本明細書中に記載する薬剤は、中性または塩の形態で配合することができる。製薬上許容される塩には、塩酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸などに由来するものなど遊離アミノ基で形成した塩、およびナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、水酸化第2鉄、イソプロピルアミン、トリエチルアミン、2-エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどに由来するものなど遊離カルボキシル基で形成した塩が含まれる。   The agents described herein can be formulated as neutral or salt forms. Pharmaceutically acceptable salts include salts formed with free amino groups, such as those derived from hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, oxalic acid, tartaric acid, and the like, sodium, potassium, ammonium, calcium, ferric hydroxide, isopropyl Included are salts formed with free carboxyl groups such as those derived from amines, triethylamine, 2-ethylaminoethanol, histidine, procaine and the like.

薬剤は治療上有効な量で投与する。特定の疾患または状態の処置に対して治療上有効となる薬剤量は疾患または状態の性質に依存し、標準的な臨床技術によって決定することができる。さらに、至適用量範囲の同定を補助するためにin vitroまたはin vivoアッセイを任意選択で使用してもよい。配合物中で使用する正確な用量は、投与経路および疾病または疾患の重篤度にも依存し、担当医の判断および各患者の状況に応じて決定されるべきである。有効な用量は、in vitroまたは動物モデルの試験システムから誘導した用量応答曲線から推定し得る。   The drug is administered in a therapeutically effective amount. The amount of a drug that is therapeutically effective for the treatment of a particular disease or condition depends on the nature of the disease or condition and can be determined by standard clinical techniques. In addition, in vitro or in vivo assays may optionally be employed to help identify optimal dosage ranges. The exact dose used in the formulation will also depend on the route of administration and the severity of the disease or disorder and should be determined according to the judgment of the attending physician and the circumstances of each patient. Effective doses may be extrapolated from dose-response curves derived from in vitro or animal model test systems.

本発明はまた、処置方法に使用できる薬剤組成物の1つもしくは複数の成分を充填した1つもしくは複数の容器を含む、製薬パックまたはキットも提供する。任意選択で、このような容器に、製薬製品もしくは生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府機関によって規定された形の通知を備えることができ、この通知は人間に投与するための製造、使用、または販売についての政府機関の承認を反映している。パックまたはキットには、投与様式、薬物投与の順序(たとえば個別に、連続的にもしくは同時に)などに関する情報を示すラベルを付けることができる。パックまたはキットはまた、患者に療法を受けるように思い出させる手段を含んでいてもよい。パックまたはキットは、組合せ療法の単一の単位用量であるか、複数の単位用量であることができる。具体的には、薬剤は分離されているか、または単一のバイアルもしくは錠剤中に存在する任意の組合せで混合されていることができる。ブリスター包装または他の分配手段内にまとめた薬剤が好ましい。本発明の目的では、単位用量とは、各薬剤の個々の薬力学に依存し、標準的な時間経過の間にFDAに認可された用量で投与する用量を意味することを意図する。   The invention also provides a pharmaceutical pack or kit comprising one or more containers filled with one or more components of a pharmaceutical composition that can be used in a method of treatment. Optionally, such a container may be provided with a notice in the form prescribed by a government agency that regulates the manufacture, use or sale of pharmaceutical or biological products, which notice is for administration to humans. Reflects government approval for manufacturing, use, or sales. The pack or kit can be labeled with information regarding the mode of administration, the order of drug administration (eg, individually, sequentially or simultaneously), and the like. The pack or kit may also include means to remind the patient to receive therapy. The pack or kit can be a single unit dose of the combination therapy or multiple unit doses. Specifically, the drugs can be separated or mixed in any combination present in a single vial or tablet. Drugs packaged in blister packs or other dispensing means are preferred. For the purposes of the present invention, unit dose is intended to mean a dose that is dependent on the individual pharmacodynamics of each drug and is administered at an FDA approved dose during a standard time course.

トランスジェニック動物または相同組換え動物
本発明はまた、ヒトでないトランスジェニック動物の作製にも関する。たとえば、一実施形態では、オプチニューリンをコードしている核酸を含む宿主細胞(たとえば、受精卵母細胞または胚性幹細胞内にオプチニューリンポリペプチドをコードしている核酸)を使用する。このような宿主細胞を使用して、外来ヌクレオチド配列がゲノム内に導入されたヒトでないトランスジェニック動物または内在ヌクレオチド配列が変性された相同組換え動物を作製することができる。あるいは、本発明は、ネイティブオプチニューリンが変性されたヒトでない動物の作製にも関する。
Transgenic animals or homologous recombinant animals The present invention also relates to the production of non-human transgenic animals. For example, in one embodiment, a host cell that contains a nucleic acid encoding optineurin (eg, a nucleic acid encoding an optineurin polypeptide in a fertilized oocyte or embryonic stem cell) is used. Such host cells can be used to create non-human transgenic animals in which a foreign nucleotide sequence has been introduced into the genome or homologous recombinant animals in which the endogenous nucleotide sequence has been modified. Alternatively, the present invention also relates to the production of non-human animals in which native optineurin is denatured.

このような動物は、オプチニューリン関連の緑内障のプロセスを調査するために、ヌクレオチド配列およびこの核酸にコードされているポリペプチドの機能および/または活性を研究すること、ならびにそれらの活性のモジュレーターを同定および/または評価することに有用である。本明細書中で使用する「トランスジェニック動物」とは、動物内の1つまたは複数の細胞が導入遺伝子を含む、ヒトでない動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはラットやマウスなどのげっ歯類、または霊長類である。トランスジェニック動物の他の例には、ヒトでない霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ヤギ、ニワトリ、および両生類が含まれる。導入遺伝子とは、細胞のゲノムに組み込まれる外来性DNAであり、その細胞からトランスジェニック動物が発生してDNAは動物の成体のゲノム中に残り、その結果、トランスジェニック動物の1種もしくは複数の細胞種または組織内にコードされた遺伝子産物の発現が指示される。本明細書中で使用する「相同組換え動物」とは、動物の発生より前に内在性遺伝子と動物の細胞、たとえば動物の胚細胞内に導入された外来性DNA分子(たとえば内在性遺伝子の変異型)との間の相同組換えによって内在性遺伝子が変性された、ヒトでない動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはマウスである。   Such animals study the nucleotide sequence and the function and / or activity of the polypeptide encoded by this nucleic acid, and identify modulators of their activity, to investigate the process of optineurin-related glaucoma And / or useful for evaluation. As used herein, a “transgenic animal” is a non-human animal, preferably a mammal, more preferably a rodent such as a rat or mouse, in which one or more cells in the animal contain a transgene. Or a primate. Other examples of transgenic animals include non-human primates, sheep, dogs, cows, goats, chickens, and amphibians. A transgene is a foreign DNA that is integrated into the genome of a cell, from which a transgenic animal develops and the DNA remains in the adult genome of the animal, resulting in one or more of the transgenic animal's Expression of the gene product encoded in the cell type or tissue is indicated. As used herein, a “homologous recombinant animal” refers to an endogenous gene and an exogenous DNA molecule (for example, an endogenous gene introduced into an animal cell, such as an embryonic cell of an animal, prior to animal development). A non-human animal, preferably a mammal, more preferably a mouse, in which an endogenous gene has been denatured by homologous recombination with a mutant.

胚操作および微量注入によるトランスジェニック動物、特にマウスなどの動物の作製方法は当分野で慣用となっており、たとえば、米国特許第4,736,866号および第4,870,009号、米国特許第4,873,191号およびHogan、Manipulating the Mouse Embryo(Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、1986)に記載されている。相同組換えベクターおよび相同組換え動物を構築する方法は、Bradley、(1991)、Current Opinion in Bio/Technology、2:823-829および国際公開公報WO 90/11354号、WO 91/01140号、WO 92/0968号、およびWO 93/04169号にさらに記載されている。本明細書中に記載するヒトでないトランスジェニック動物のクローンは、Wilmut他、(1997)、Nature、385:810-813ならびに国際公開公報WO 97/07668号およびWO 97/07669号に記載されている方法に従っても作製することができる。   Methods for producing transgenic animals, particularly animals such as mice, by embryo manipulation and microinjection are routine in the art, e.g., U.S. Pat.Nos. 4,736,866 and 4,870,009, U.S. Pat. Mouse Embryo (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1986). Methods for constructing homologous recombination vectors and homologous recombination animals are described in Bradley, (1991), Current Opinion in Bio / Technology, 2: 823-829 and International Publications WO 90/11354, WO 91/01140, WO It is further described in 92/0968 and WO 93/04169. Non-human transgenic animal clones described herein are described in Wilmut et al. (1997) Nature 385: 810-813 and International Publication Nos. WO 97/07668 and WO 97/07669. It can also be produced according to the method.

オプチニューリン遺伝子の緑内障との関連の同定、および一タンパク質群とのその既知の相互作用により、この眼疾患群の病因に関与している生化学的経路を検査する最初の機会が提供される。さらに、緑内障の発生の有意な寄与因子としてのこの遺伝子を同定することで、高齢世代など、危険性の高い個体でこの疾患についてスクリーニングすること、ならびに疾病の予防的および治療的処置が可能となる。   Identification of the association of the optineurin gene with glaucoma and its known interaction with a group of proteins provides the first opportunity to examine the biochemical pathways involved in the pathogenesis of this group of eye diseases. In addition, identifying this gene as a significant contributor to the development of glaucoma allows screening for this disease in high-risk individuals, such as the elderly, as well as prophylactic and therapeutic treatment of the disease .

以下の例は、本発明を例示する目的で提供されており、本発明の範囲を限定するものと理解されるべきでない。本明細書中で引用するすべての参考文献が、その全体で参照として本明細書中に組み込まれる。   The following examples are provided for the purpose of illustrating the invention and should not be understood as limiting the scope of the invention. All references cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.

オプチニューリンの同定およびPOAGとの関連
家族由来の物質
変異をスクリーニングするために、GLC1E座位を10p14〜p15にマッピングするために最初に使用された大きな家族(Sarfarazi, M.他、Am. J. Hum. Genet.、62:641、(1998))を含めた成人発症緑内障の54家族の、合計147人の生存している罹患した対象を使用した。これら家族の大多数がLTG構成員(すなわちIOP≦22mmHg)のみを示したが、他のファミリーは、異なる構成員でLTGおよび中程度に上昇したIOP(すなわち23〜26mmHg)の混ざった臨床的徴候を示した。さらに、124人の主にLTGおよび散発性の対象を、1種のオプチニューリンエキソンのみの変異のスクリーニングに使用した。
Identification of Optineurin and Association with POAG Family-derived Substances A large family (Sarfarazi, M. et al., Am. J. Hum) originally used to map the GLC1E locus to 10p14-p15 to screen for mutations A total of 147 surviving affected subjects from 54 families with adult-onset glaucoma including Genet., 62: 641, (1998)) were used. The majority of these families showed only LTG members (i.e., IOP ≤ 22 mmHg), while other families had mixed clinical signs of LTG and moderately elevated IOP (i.e., 23-26 mmHg) in different members showed that. In addition, 124 predominantly LTG and sporadic subjects were used to screen for one optineurin exon mutation.

GLC1E原因遺伝子としてのオプチニューリンの同定
記載のように、ABI-377自動DNAシーケンサーで罹患した対象の配列決定を直接行った(Stoilova, D.他、J. Med. Genet.、35:989、(1998)参照)。配列決定は、発表されている連関した家族由来の試料で行った(Sarfarazi, M.他、Am. J. Hum. Genet.、62:641 (1998))。4つの候補遺伝子、すなわちIL2RA(インターロイキン2受容体α)、IL15RA(インターロイキン15受容体α)、GATA3(GATA結合タンパク質3)およびNAPOR(神経芽細胞アポトーシス関連RNA結合タンパク質)の最初のスクリーニングでは疾病を引き起こす変異が全く同定されなかったが、いくつかのサイレント(第3塩基のコドンの)変化、SNPおよび挿入/欠失の変性が同定された。第5の遺伝子を検査し、その配列決定により、オプチニューリンのエキソン4中にミスセンス変異(GAG→AAG;E50K)が同定された(GenBank受託番号AF420371からAF420373;配列番号1、3、5も参照)。追加の罹患した兄弟姉妹、およびより関係の遠い罹患した親族の配列決定により、それらのすべてでE50K変異の存在が確認された(表1)。
Identification of optineurin as GLC1E causative gene As described, sequencing of affected subjects was performed directly with the ABI-377 automated DNA sequencer (Stoilova, D. et al., J. Med. Genet., 35: 989, ( 1998)). Sequencing was performed on published linked family samples (Sarfarazi, M. et al., Am. J. Hum. Genet., 62: 641 (1998)). In the initial screening of four candidate genes: IL2RA (interleukin 2 receptor α), IL15RA (interleukin 15 receptor α), GATA3 (GATA binding protein 3) and NAPOR (neuroblast apoptosis-related RNA binding protein) Although no disease-causing mutations were identified, several silent (third base codon) changes, SNPs and insertion / deletion alterations were identified. Examination of the fifth gene and its sequencing identified a missense mutation ( G AG → A AG; E50K) in exon 4 of optineurin (GenBank accession numbers AF420371 to AF420373; SEQ ID NOs: 1, 3, 5 See also). Sequencing of additional affected siblings and more closely related affected relatives confirmed the presence of the E50K mutation in all of them (Table 1).

Figure 2006501806
Figure 2006501806

E50K変異の一本鎖コンホメーション多型(SSCP)アッセイにより、この大きな家族(15人の生存している罹患者を含めた49人のメンバー)の完全な分離が示された。この変異は、540人の正常な対照染色体中に存在していなかった。成人発症緑内障の54家族のSSCPスクリーニングにより、別の6つの家系でも同じE50K変異が同定された。この変異は、38人の罹患者、15人の無症候性の遺伝子キャリア、50人の非罹患者、および20人の配偶者を含めた124人の構成員の分離を示した。その結果、E50Kは再発性変異であることが結論づけられた。E50K変異を有する38人の罹患した対象のうち、7人(すなわち18.4%)のIOPが23〜26mmHgで記録され、残りの個体のIOP値は11〜21mmHgの範囲であった。   Single strand conformation polymorphism (SSCP) assay of E50K mutation showed complete segregation of this large family (49 members including 15 surviving affected individuals). This mutation was not present in 540 normal control chromosomes. An SSCP screening of 54 families with adult-onset glaucoma identified the same E50K mutation in another six families. This mutation showed segregation of 124 members, including 38 affected, 15 asymptomatic gene carriers, 50 unaffected, and 20 spouses. As a result, it was concluded that E50K is a recurrent mutation. Of the 38 affected subjects with the E50K mutation, 7 (ie 18.4%) IOPs were recorded at 23-26 mmHg and IOP values for the remaining individuals ranged from 11-21 mmHg.

2つのさらなる変異(2塩基対AGの挿入およびR545Q)が、正常なIOPを有する2つの他の家族で同定された(表1)。   Two additional mutations (2-base pair AG insertion and R545Q) were identified in two other families with normal IOP (Table 1).

エキソン6中の第2の変異(ASP127の後の2塩基対「AG」の挿入)がLTG対象で観察された。この変異では、挿入点の後の読み枠がシフトし、新しい未熟ストップコドンで最終的に停止されるまでに22個の新しいアミノ酸が翻訳される。これにより、このタンパク質は正常タンパク質の76%で切断される。 A second mutation in exon 6 (insertion of 2 base pairs “ AG ” after ASP127) was observed in LTG subjects. This mutation shifts the reading frame after the insertion point and translates 22 new amino acids until it is finally stopped at a new immature stop codon. This cleaves this protein at 76% of the normal protein.

エキソン16中の第3の変異(CGG→CAG;R545Q)が、別の関連性のないLTG対象で同定された。この変異は、100を超える正常な染色体中には存在しなかった。 A third mutation in exon 16 (C G G → C A G; R545Q) was identified in another unrelated LTG subject. This mutation was not present in over 100 normal chromosomes.

エキソン5中の第4の配列変化(ATG→AAG;M98K)は、全169人の発端患者のうち23人(すなわち13.6%)で記録されていた(すなわち、45家族ならびに124人の他の散発性および主にLTGの対象は、このエキソンについてのみスクリーニングした)。これら23人の対象のうち3人のみで、正常範囲より高いIOP値(すなわち23、26および40mmHg)が記録されており、残りの20人の対象は以前にLTGと診断されていた。M98K変化も、422人の正常な対照染色体のうち9人(すなわち2.1%)で存在していた。しかし、これら9人の対象は総合的な緑内障の検査を受けておらず、したがって、そのうち1人または複数人がいつかは緑内障を発症する可能性が高い。いずれにせよ、罹患者(13.6%)と正常対照(2.1%)との頻度で観察された差は非常に有意であり(X2=30.99; df=1; P=2.18×10-7)、変性アミノ酸がマカクでも保存されているので(以下参照)、M98Kは確かに緑内障の危険性に関連する因子を表している。 The fourth sequence change in exon 5 (A T G → A A G; M98K) was recorded in 23 (ie, 13.6%) of all 169 proband patients (ie, 45 families and 124) Other sporadic and predominantly LTG subjects were screened only for this exon). Only 3 of these 23 subjects had higher IOP values than normal (ie 23, 26 and 40 mmHg) and the remaining 20 subjects had been previously diagnosed with LTG. M98K changes were also present in 9 of 422 normal control chromosomes (ie 2.1%). However, these nine subjects have not undergone comprehensive glaucoma testing, and therefore one or more of them are likely to develop glaucoma at some point. In any case, the observed difference in frequency between affected (13.6%) and normal controls (2.1%) is very significant (X2 = 30.99; df = 1; P = 2.18 × 10 -7 ) and degenerative Since amino acids are also conserved in macaques (see below), M98K certainly represents a factor associated with glaucoma risk.

総合すると、オプチニューリン遺伝子中の配列変性は、成人発症緑内障の16.67%から17.98%(178人中32人)の原因であるかもしれない(上記表1参照)。家族および/または散発性の症例で追加の変異も存在するかもしれない。いくつかのフランキングDNAおよびオプチニューリン遺伝子内マーカーの遺伝子型決定ならびに検査によっては、これら7家族に共通するハプロタイプが同定されなかった。   Taken together, sequence alterations in the optineurin gene may be responsible for 16.67% to 17.98% (32/178) of adult-onset glaucoma (see Table 1 above). Additional mutations may also be present in family and / or sporadic cases. Genotyping and testing of several flanking DNA and optineurin intragenic markers did not identify haplotypes common to these seven families.

オプチニューリン中の追加の配列変性
8つのさらなる配列変性が同定された(表2参照)。これらの変化は配列決定ヒト小柱網(HTM)およびリンパ球から調製したゲノムDNA、BACクローンおよびcDNAの配列決定を行うことによって確認した。観察された変化は我々の試料すべてで一貫しているが、FIP-2の試料(受託番号AF061034)とは異なることが見出された。
Additional sequence modifications in optineurin
Eight additional sequence modifications were identified (see Table 2). These changes were confirmed by sequencing genomic DNA, BAC clones and cDNA prepared from sequencing human trabecular meshwork (HTM) and lymphocytes. The observed changes were consistent across all our samples, but were found to be different from the FIP-2 sample (accession number AF061034).

Figure 2006501806
Figure 2006501806

オプチニューリンのゲノムおよびタンパク質構造
オプチニューリンはGLC1E座位にマッピングされており、その物理的な位置は10p14にまで絞られる。図1に示すように、この遺伝子はその4'非翻訳領域(UTR)で3つの非コードエキソンを含み、全部で577個のアミノ酸(aa)をコードしている別の13のエキソンを含む。図1には、他の既知のタンパク質と相互作用するおおよその領域が示されており、推定機能的ドメイン、各エキソンの大きさ、ならびに観察される変異の位置および種類も示されている。5'-UTRでスプライシングが確認され、これにより少なくとも3つの異なるアイソフォーム(受託番号AF420371〜3)が生じたが、これらはいずれもコードエキソンを変性していなかった。
Optineurin genome and protein structure Optineurin has been mapped to the GLC1E locus, and its physical location is limited to 10p14. As shown in FIG. 1, this gene contains three non-coding exons in its 4 ′ untranslated region (UTR) and another 13 exons encoding a total of 577 amino acids (aa). FIG. 1 shows the approximate regions that interact with other known proteins, including the putative functional domains, the size of each exon, and the location and type of observed mutation. Splicing was confirmed with the 5′-UTR, which resulted in at least three different isoforms (accession number AF420371-3), none of which denatured the code exons.

オプチニューリンは、2つの推定bZIP転写因子基本モチーフ、いくつかのロイシンジッパードメインおよびC2H2型Znフィンガーを含む細胞性タンパク質である(図1)。この酸性タンパク質(pI=5.15)はグルタミン酸(15.8%)およびロイシン(11.8%)のどちらにも富んでいる。   Optineurin is a cellular protein that contains two putative bZIP transcription factor basic motifs, several leucine zipper domains, and a C2H2-type Zn finger (FIG. 1). This acidic protein (pI = 5.15) is rich in both glutamic acid (15.8%) and leucine (11.8%).

他の種のオプチニューリン
この研究の間、マウスのオプチニューリン遺伝子もクローニングした。マウスの遺伝子は584aa(67kDa)をコードしており、ヒトオプチニューリンに78%の同一性を示す。また、マウス遺伝子も13のコードエキソンに分けられ、その境界は完全にヒト遺伝子と保存的である。公開データベースを検査することにより、カニクイマカクのオプチニューリンの完全なcDNA配列(571aa;65kDa)ならびにラット(Moreland, R. J.他、Nucleic Acids Res.、28:1986、(2000))、ブタおよびウシの他の部分配列が同定された。全体的に、ヒトオプチニューリンはマウス、ラット、ブタおよびウシのその相同体と78%〜85%の同一性を有し、マカクと96%の同一性を有している。興味深いことに、本研究のそれぞれ7人および23人の発端患者で観察されたE50K変異およびM98K変異のいずれもが、ヒトとマカクで保存されている。M98Kの進化的保存性は、この変異が緑内障の危険因子であることをさらに裏付けている。E50K変異は、マウスおよびウシでさらに保存されている。
Other species of optineurin During this study, the mouse optineurin gene was also cloned. The mouse gene encodes 584aa (67 kDa) and shows 78% identity to human optineurin. The mouse gene is also divided into 13 coding exons, the boundaries of which are completely conserved with human genes. By examining public databases, the complete cDNA sequence of cynomolgus optica optineurin (571aa; 65 kDa) and other rats (Moreland, RJ et al., Nucleic Acids Res., 28: 1986, (2000)), porcine and bovine other A partial sequence was identified. Overall, human optineurin has 78% to 85% identity with its homologues of mouse, rat, pig and cow, and 96% identity with macaques. Interestingly, both E50K and M98K mutations observed in 7 and 23 proband patients, respectively, in this study are conserved in humans and macaques. The evolutionary conservation of M98K further confirms that this mutation is a risk factor for glaucoma. The E50K mutation is further conserved in mice and cattle.

ヒトオプチニューリンの眼での発現および眼内でない発現
PCR増幅により、HTM、非色素毛様体上皮(NPCE)、網膜、脳、副腎皮質、肝臓、胎児、リンパ球ならびに正常真皮線維芽細胞(NHDF)および変異真皮線維芽細胞(E50K-DF)から調製した試料中で、オプチニューリンの発現が示された。放射標識したオプチニューリンに特異的なcDNAプローブ(約2.0kb)を用いてノーザン分析を行い、(1)小柱網および(2)非色素毛様体上皮から確立した2つのヒト細胞系由来のポリA+RNAの5マイクログラムとハイブリダイズさせた。ノーザンブロッティングにより、約2.0kbのメッセージの主要なバンドがHTMおよびNPCE細胞系のいずれもで記録された。これは、3.6kbのメッセージより3〜4倍多かった。これらの転写物は一般に、心臓、脳、胎盤、肝臓、骨格筋、腎臓、および膵臓で以前に報告されているメッセージと矛盾していない(Li, Y.他、Mol. Cell. Biol.、18:1601、(1998))。
Expression of human optineurin in the eye and not in the eye
PCR amplification from HTM, non-pigmented ciliary epithelium (NPCE), retina, brain, adrenal cortex, liver, fetus, lymphocytes and normal dermal fibroblasts (NHDF) and mutant dermal fibroblasts (E50K-DF) In the prepared sample, expression of optineurin was shown. Northern analysis was performed using a radiolabeled optineurin-specific cDNA probe (approximately 2.0 kb) derived from two human cell lines established from (1) trabecular meshwork and (2) non-pigmented ciliary epithelium. Hybridized with 5 micrograms of poly A + RNA. Northern blotting recorded a major band of approximately 2.0 kb message in both HTM and NPCE cell lines. This was 3-4 times more than the 3.6kb message. These transcripts are generally consistent with previously reported messages in the heart, brain, placenta, liver, skeletal muscle, kidney, and pancreas (Li, Y. et al., Mol. Cell. Biol., 18 : 1601, (1998)).

ウエスタン分析
ヒト、マカク、マウス、ラット、ブタおよびウシのcDNA配列アラインメントでは、これらの種にわたって有意な度合のタンパク質の保存が示された。さらに、選択された抗ペプチド抗体を調製した。オプチニューリンのN末端(MSHQPLSCLTEKEDSPSE、配列番号7)およびC末端(EVLPDIDTLQIHVMDCII、配列番号8)由来の2つの異なる18個のアミノ酸のペプチドを使用してニワトリを免疫化し、抗オプチニューリン抗体を得た。
Western analysis Human, macaque, mouse, rat, pig and bovine cDNA sequence alignments showed a significant degree of protein conservation across these species. In addition, selected anti-peptide antibodies were prepared. Chickens were immunized using two different 18 amino acid peptides from the N-terminus (MSHQPLSCLTEKEDSPSE, SEQ ID NO: 7) and C-terminus (EVLPDIDTLQIHVMDCII, SEQ ID NO: 8) of optineurin to obtain anti-optinurin antibodies.

抗オプチニューリン抗体を使用して標準のELISA、免疫ブロット、および免疫細胞化学アッセイを展開した。これらのアッセイにおける抗体の特異性は、2つの個別の方法によって記録した。第1に、調査中に実施したどの実験でも反応しなかった非免疫の免疫グロブリンを特異性の対照として使用した。第2に、オプチニューリン特異的ペプチド抗体を用いて抗ヒトオプチニューリン抗体を事前に吸着させた。事前の吸着により、試験した細胞におけるすべての免疫反応性が無効となった。   Standard ELISA, immunoblot, and immunocytochemistry assays were developed using anti-optineurin antibodies. The specificity of the antibody in these assays was recorded by two separate methods. First, non-immune immunoglobulin that did not react in any of the experiments conducted during the study was used as a specificity control. Second, anti-human optineurin antibody was pre-adsorbed using an optineurin specific peptide antibody. Prior adsorption abolished all immunoreactivity in the cells tested.

これらの選択した抗ペプチド抗体は、マウスおよびマカクオプチニューリンの既知の配列で100%保存されていた。様々な細胞種を使用してウエスタン分析を行った。細胞を氷冷したプロテアーゼ阻害剤緩衝液(10mlのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中にRocheのプロテアーゼ阻害剤カクテル1錠)で洗浄した。1%のCHAPSを添加したプロテアーゼ阻害剤緩衝液を加えることによって細胞を溶解した。細胞溶解液(1レーンあたり約40μgのタンパク質)を4〜15%のTris-HCl勾配ゲルに供し、PVDF膜上にブロットした。PBST(PBSと0.5%のTween 20)中の5%乾燥スキムミルクを用いて非特異的ハイブリダイゼーションを遮断した。膜を1/100で一次抗体(ヒトオプチニューリン抗ペプチド抗体、上述のようにニワトリで産生させた)でプローブした。洗浄後、膜を1:10,000で二次抗体(HRPとコンジュゲートさせたウサギ抗ニワトリ抗体)と共にインキュベートした(Sigma)。Opti-4CNキット(Bio-Rad)を使用して比色検出を行った。これらの抗体のうち1種が、HTM、NPCE、E50K-EF、NHDFおよびHeLaを含めた様々な細胞系由来の全細胞抽出物中の約66kDaのタンパク質と交差反応した。   These selected anti-peptide antibodies were 100% conserved with known sequences of mouse and macaque optineurin. Western analysis was performed using various cell types. Cells were washed with ice-cold protease inhibitor buffer (1 tablet of Roche protease inhibitor cocktail in 10 ml phosphate buffered saline (PBS)). Cells were lysed by adding protease inhibitor buffer supplemented with 1% CHAPS. Cell lysate (approximately 40 μg protein per lane) was applied to a 4-15% Tris-HCl gradient gel and blotted onto a PVDF membrane. Non-specific hybridization was blocked with 5% dry skim milk in PBST (PBS and 0.5% Tween 20). The membrane was probed at 1/100 with a primary antibody (human optineurin anti-peptide antibody, produced in chicken as described above). After washing, the membrane was incubated at 1: 10,000 with a secondary antibody (rabbit anti-chicken antibody conjugated with HRP) (Sigma). Colorimetric detection was performed using the Opti-4CN kit (Bio-Rad). One of these antibodies cross-reacted with an approximately 66 kDa protein in whole cell extracts from various cell lines including HTM, NPCE, E50K-EF, NHDF and HeLa.

オプチニューリンがHTMおよびNPCEのどちらもで検出され、後者は分泌性上皮の構成要素であるので、本発明者らは、眼房水中のオプチニューリンの発現を決定することにした。この目的のために、ヒトおよび他の7種の眼房水からZooウエスタンブロットを調製した。マウス遺伝子のクローニングによりタンパク質の大きさが67kDaであると予測されたので、別の対象としてNIH3T3細胞系を使用した。ヒト(66kDa)、マカク(65kDa)およびマウス(67kDa)の既知の配列に基づいたものを含めて、すべての試料で同様の大きさのタンパク質の存在が示された。このタンパク質の存在は、これらの動物の選択した群から調製した眼組織のホモジネートでさらに確認された。これらのデータは、オプチニューリンが進化の間高度に保存されている分泌性タンパク質であることを示している。   Since optineurin was detected in both HTM and NPCE, the latter being a component of the secretory epithelium, we decided to determine the expression of optineurin in the aqueous humor. For this purpose, Zoo Western blots were prepared from human and 7 other aqueous humor. Since cloning of the mouse gene predicted a protein size of 67 kDa, the NIH3T3 cell line was used as another subject. All samples showed the presence of proteins of similar size, including those based on the known sequences of human (66 kDa), macaque (65 kDa) and mouse (67 kDa). The presence of this protein was further confirmed with ocular tissue homogenates prepared from selected groups of these animals. These data indicate that optineurin is a secreted protein that is highly conserved during evolution.

オプチニューリンの免疫細胞化学的分析
このタンパク質の細胞局在性を研究するために、初代細胞系(NHDFおよびE50K-DF)および形質転換させた細胞系(HTMおよびNPCE)の両方を使用した。免疫細胞化学的研究により、核近辺の小胞構造体に関連しているオプチニューリン内在性タンパク質の粒子状の染色が実証された。細胞を6穴プレートに播種し、48時間、ガラス製カバーガラス上で増殖させた(24時間後に培地を一度交換した)。その後、細胞をPBSで2回洗浄し、4%のパラホルムアルデヒド中で20分間、氷上で固定し、PBSで2回洗浄し、0.1%のTriton X-100中で10分間透過化処理した。PBSで2回洗浄した後、非特異的ハイブリダイゼーションをPBS中の4%のウシ血清アルブミンで30分間遮断した。細胞を1/200で一次抗体と共に1時間インキュベートした。洗浄後、細胞を、1/500でAlexa Fluor 488(緑)またはAlexa Fluor 594(赤)で標識した二次抗体(ヤギ抗ニワトリ、Molecular Probes, Inc.)と共に45分間インキュベートした。核酸染色には、洗浄後、細胞を1/200でTO-PRO-3ヨウ素と共に30分間インキュベートした。ゴルジ体の染色には、細胞を1/3000でBODIPY FL C5-セラミドと共に30分間インキュベートした。PBSで洗浄した後、カバーガラスを退色防止試薬と一緒にスライド上に載せ、Zeiss 410レーザー走査共焦点顕微鏡で検査した。
Immunocytochemical analysis of Optineurin Both primary cell lines (NHDF and E50K-DF) and transformed cell lines (HTM and NPCE) were used to study the cellular localization of this protein. Immunocytochemical studies have demonstrated particulate staining of the optineurin endogenous protein associated with vesicular structures near the nucleus. Cells were seeded in 6-well plates and grown on glass coverslips for 48 hours (medium was changed once after 24 hours). The cells were then washed twice with PBS, fixed on ice for 20 minutes in 4% paraformaldehyde, washed twice with PBS and permeabilized in 0.1% Triton X-100 for 10 minutes. After washing twice with PBS, non-specific hybridization was blocked with 4% bovine serum albumin in PBS for 30 minutes. Cells were incubated for 1 hour with primary antibody at 1/200. After washing, the cells were incubated for 45 minutes with secondary antibody (goat anti-chicken, Molecular Probes, Inc.) labeled 1/500 with Alexa Fluor 488 (green) or Alexa Fluor 594 (red). For nucleic acid staining, after washing, the cells were incubated with TO-PRO-3 iodine for 30 minutes at 1/200. For staining of the Golgi apparatus, cells were incubated with BODIPY FL C5-ceramide at 1/3000 for 30 minutes. After washing with PBS, cover slips were placed on slides with antifade reagents and examined with a Zeiss 410 laser scanning confocal microscope.

ウイルスで形質転換させたおよび形質転換させていない正常細胞系のいずれもで、この内在性タンパク質の一貫した核周囲局在化が見られた。ゴルジの特異的染色により、このタンパク質の核周囲局在化はゴルジ複合体および小胞の構造体にまで広がっていることが示された。対照として、非免疫の免疫グロブリンおよびオプチニューリンに特異的なペプチド抗原の使用を用いた。これらはどの細胞種とも反応しなかった。   Consistent perinuclear localization of this endogenous protein was seen in both virus-transformed and non-transformed normal cell lines. Specific staining of the Golgi showed that perinuclear localization of this protein extends to the Golgi complex and vesicle structure. As a control, the use of nonimmune immunoglobulins and peptide antigens specific for optineurin was used. They did not react with any cell type.

研究の間、正常線維芽細胞およびE50K変異線維芽細胞の培養物は自然かつ同等に増殖したが、E50K変異細胞中の内在性タンパク質の量は正常細胞よりも相当に低かった。変異細胞はオプチニューリンに対して完全に陰性であるか、または非常に弱く陽性であった。さらに、正常細胞の70〜80%と比較して、E40K細胞では10〜20%だけがオプチニューリンポリペプチドに対して陽性であった。さらに、非常に限られたE50K陽性細胞中では、オプチニューリンポリペプチドは核の周囲に少なく、よりまとまっていないように見える。したがって、E50Kオプチニューリン変異の効果は、影響を受けた細胞中で合成を低下させ、タンパク質産物を再分配させると考えられる。検査した特定の他の細胞では、オプチニューリンは細胞質中では良好に検出されなかった。予測されていたこのタンパク質の不安定性とその不均一な細胞内分布とを合わせると、オプチニューリンは、成熟細胞から迅速に分泌されるか、または成熟細胞から除去される際に、恐らくはその3'UTR中の分解シグナルによって、過渡的に発現されることが示唆される。この予測は、このタンパク質の濃度が時間と共に、細胞内で観察されたレベルよりはるかに高いレベルで細胞培地内に蓄積されたことに支持されている。   During the study, cultures of normal fibroblasts and E50K mutant fibroblasts grew naturally and equally, but the amount of endogenous protein in the E50K mutant cells was significantly lower than normal cells. Mutant cells were either completely negative for optineurin or very weakly positive. Furthermore, only 10-20% of E40K cells were positive for the optineurin polypeptide compared to 70-80% of normal cells. Furthermore, in very limited E50K positive cells, optineurin polypeptide is less around the nucleus and appears to be less organized. Thus, the effect of the E50K optineurin mutation is thought to reduce synthesis and redistribute protein products in affected cells. In certain other cells examined, optineurin was not well detected in the cytoplasm. Combined with the predicted instability of this protein and its heterogeneous subcellular distribution, optineurin is probably 3 'when it is rapidly secreted or removed from mature cells. The degradation signal in the UTR suggests that it is transiently expressed. This prediction is supported by the fact that the concentration of this protein has accumulated in the cell culture medium over time at levels much higher than those observed in the cells.

考察
成人発症性の低眼圧緑内障(LTG)/POAGの9家族で疾病を引き起こす3つの変性がオプチニューリン遺伝子中で同定され、23人の(初発)LTG発端患者で危険性に関連した変性が同定された(上記表1参照)。保存的な推定では、この遺伝子の変異が研究した全緑内障患者の16.67%から17.98%の原因であることを示している(表1参照)。米国だけで120万人までのLTG対象および247万人までのPOAG対象が存在するので、オプチニューリン変異のスクリーニングにより200,000例を超えるLTGの症例および440,000例までのPOAGの症例が検出される。この数値の2倍までの個体が、同定可能な臨床的徴候や症状なしに既にこの状態に罹患しているかもしれない。マウス、ウシおよびマカクでも保存されている再発性の変異(E50K)が、第1の推定bZIP転写因子ドメインの基本領域中に同定された。bZIPドメインは配列特異的なDNA結合のための基本領域を有するので、E40Kはオプチニューリンのこの潜在的なDNA結合能力を抑制していると考えられる。読み枠をシフトさせ、正常なタンパク質を75%で切断させるエキソン6中の「AG」の挿入(Asp127の後)である第2の変異が見つかった。この切断されたタンパク質は、オプチニューリンのRAB8、TFIIIA、ハンチンチンおよびE3-14.7Kタンパク質との正常な相互作用を失っていると予測される(図1参照)。第3の変異(R545Q)はエキソン16中で同定された。この変異は既知のタンパク質ドメインの一部ではないが、オプチニューリン分子中の唯一のC2H2 Znフィンガーモチーフに近接している。このようなドメインは通常転写因子内に見つかるので、観察された変異はオプチニューリンのこの潜在的な機能に干渉する可能性が高い。別の変性(M98K)がオプチニューリンのエキソン5中で観察された。この変性は、主にLTGの発端患者の13.61%、および正常対照の2.13%(p<0.00001)に存在する。この配列変化は第2の推定bZIP転写因子の基本ドメイン内に位置しており(図1参照)、また、マカクでも保存されているので、この状態の別の危険因子であると考えられる。
Discussion Three degenerations that cause disease in nine adult-onset low-tension glaucoma (LTG) / POAG families have been identified in the optineurin gene, and 23 (first) LTG patients have risk-related degenerations (See Table 1 above). Conservative estimates indicate that mutations in this gene are responsible for 16.67% to 17.98% of all glaucoma patients studied (see Table 1). Since there are up to 1.2 million LTG subjects and up to 2.47 million POAG subjects in the United States alone, screening for optineurin mutations detects more than 200,000 LTG cases and up to 440,000 POAG cases. Individuals up to twice this number may already have this condition without identifiable clinical signs or symptoms. A recurrent mutation (E50K) conserved in mice, cows and macaques was identified in the basic region of the first putative bZIP transcription factor domain. Since the bZIP domain has a basic region for sequence-specific DNA binding, E40K is thought to suppress this potential DNA binding ability of optineurin. A second mutation was found that was an insertion of “AG” in Exon 6 (after Asp127) that shifted the reading frame and cleaved the normal protein at 75%. This cleaved protein is predicted to have lost its normal interaction with optineurin RAB8, TFIIIA, huntingtin and E3-14.7K proteins (see FIG. 1). A third mutation (R545Q) was identified in exon 16. This mutation is not part of a known protein domain, but is close to the only C2H2 Zn finger motif in the optineurin molecule. Since such domains are usually found within transcription factors, the observed mutations are likely to interfere with this potential function of optineurin. Another denaturation (M98K) was observed in exon 5 of optineurin. This degeneration is mainly present in 13.61% of LTG patients and 2.13% of normal controls (p <0.00001). This sequence change is located in the basic domain of the second putative bZIP transcription factor (see Fig. 1) and is also conserved in macaques, so it is considered to be another risk factor for this condition.

オプチニューリンは現在までに、既知のどのタンパク質とも顕著な相同性を有することが知られていない。しかし、いくつかの他のタンパク質とのその相互作用は確立されている。図2は、オプチニューリンの他のタンパク質との相互作用および代替経路におけるその潜在的な関与を例示する図を提供している。FASリガンド(左)およびTNF-α(右)の2つの代替経路におけるオプチニューリンの潜在的な関与が示されている。相互作用を中実矢印で示し、下流効果を中空矢印で示す。先端が円の矢印は、1つのタンパク質の別のタンパク質に対する遮断効果を示す。アデノウイルスE3-14.7Kがオプチニューリンの最後の172個のアミノ酸と相互作用することが以前に報告されている(Li, Y.他、Mol. Cell. Biol.、18:1601、(1998))。この特異的な相互作用は、その受容体(すなわちTNFR1およびRIP)に誘発されるTNF-α細胞の死滅に対するE3-14.7Kの保護効果を遮断することができる。TNF-αはまた、オプチニューリンの発現を時間依存的な様式で直接誘発させることもできる(id.)。これは、オプチニューリンが、平衡をアポトーシスの誘発の方へシフトすることができるTNF-αシグナル伝達経路の構成要素であることを示唆している。さらに、TNF-αは、POAG/LTS対象の視神経乳頭における損傷の重篤度を著しく増大させることが報告されている(Yuan, L.およびNeufeld, A. H.、Glia、32:42、(2000); Tezel, G.およびWax, M. B.、J. Neurosci.、20:8694、(2000))。反応性視神経乳頭アストロサイトおよびグリア細胞によるこのサイトカインの産生は、過剰の一酸化窒素を誘発させ、網膜神経節細胞のアクソンに対して神経毒となるようにさせ得る(id.)。したがって、正常な内在性オプチニューリンは、直接または他のタンパク質とのその相互作用によって、恐らくはフィードバック機構を通じてTNF-αの産生を抑制し、その結果、この視神経症群に対して神経保護的な役割を果たすことができると考えられる。したがって、緑内障患者における変異型のオプチニューリンは、数十年間の通常の生活にわたって不十分な神経保護を提供し、その結果この視神経症の遅発性の提示をもたらすと考え
られる。
To date, optineurin is not known to have significant homology to any known protein. However, its interaction with several other proteins has been established. FIG. 2 provides a diagram illustrating the interaction of optineurin with other proteins and its potential involvement in alternative pathways. The potential involvement of optineurin in two alternative pathways, FAS ligand (left) and TNF-α (right) has been shown. Interaction is indicated by solid arrows and downstream effects are indicated by hollow arrows. An arrow with a circular tip indicates the blocking effect of one protein on another. It has been previously reported that adenovirus E3-14.7K interacts with the last 172 amino acids of optineurin (Li, Y. et al., Mol. Cell. Biol., 18: 1601, (1998)). . This specific interaction can block the protective effect of E3-14.7K against TNF-α cell death induced by its receptors (ie TNFR1 and RIP). TNF-α can also directly induce optineurin expression in a time-dependent manner (id.). This suggests that optineurin is a component of the TNF-α signaling pathway that can shift the balance towards induction of apoptosis. Furthermore, TNF-α has been reported to significantly increase the severity of damage in the optic nerve head of POAG / LTS subjects (Yuan, L. and Neufeld, AH, Glia, 32:42, (2000); Tezel, G. and Wax, MB, J. Neurosci., 20: 8694, (2000)). Production of this cytokine by reactive optic nerve head astrocytes and glial cells can induce excess nitric oxide to be neurotoxic to the axons of retinal ganglion cells (id.). Thus, normal endogenous optineurin suppresses TNF-α production, either directly or through its interaction with other proteins, possibly through a feedback mechanism, resulting in a neuroprotective role for this group of optic neuropathies It is thought that can be fulfilled. Thus, the variant form of optineurin in glaucoma patients is thought to provide insufficient neuroprotection over decades of normal life, resulting in a delayed presentation of this optic neuropathy.

図2に示すように、TNF-αは、細胞質ホスホリパーゼA2(cPLA2)を活性化させてアラキドン酸(AA)およびその潜在的な産物である炎症の媒体を放出させることを含む(Wold, W. S.、J. Cell Biochem.、53:329(1993))。E3-14.7Kはこの炎症性反応を遮断することができるので(id.)、オプチニューリンがこのタンパク質と相互作用することによってもその遮断能力を逆転し得ると考えられる。したがって、TNF-α経路におけるオプチニューリンの関与は、潜在的にアポトーシスまたは炎症のいずれかをもたらす可能性がある。第3の代替経路では、チトクロームP450はAAを、緑内障の表現型に直接関係しているかもしれない生物活性分子へと代謝することができる。チトクロームP4501B1における変異が原発性先天緑内障の原因であることが以前に示されており、これを支持している(Stoilov, I.他、Hum. Mol. Genet.、6:641、(1997); Stoilov, I.他、Am. J. Hum. Genet.、62:573、(1998))。血管収縮およびイオン運搬(McGiff, J. C.他、Curr. Opin. Nephrol. Hypertens.、10:231、(2001))に直接関係付けられているAA代謝物の1つは、20-ヒドロキシエイコサテトラエノイン酸(20-HETE)である。LTG患者で再発性血管攣縮が頻繁に報告されており(Gasser, P.他、Angiology、41:214、(1990); Rankin, S. J.、Surv. Ophthalmol.、43、Suppl 1:S176、(1999))、また、血管収縮は眼房水の産生の減少をもたらすので(Van Buskirk, E. M.他、Am. J. Ophthalmol.、109:511、(1990))、AA-P450経路によるオプチニューリンの変異はLTG患者で報告されている構造的な損傷において役割を果たしていると考えられる(Caprioli, J.およびSpaeth, G. L.、Am. J. Ophthaltiiol.、97:730、(1984))。LTGの処置におけるカルシウムチャネル遮断剤の有効性(Netland, P. A.他、Am. J. Ophthalmol.、115:608、(1993))、およびヒト冠動脈細胞培養物中で観察されるオプチニューリンポリペプチドの発現が、この仮説をさらに支持している。血管攣縮はLTGだけでなくレイノー病および偏頭痛でも存在し(Gasser, P.他、Angiology、41:214、(1990))、これら2つの状態は高圧POAGで頻繁に報告されている。   As shown in FIG. 2, TNF-α involves activating cytoplasmic phospholipase A2 (cPLA2) to release arachidonic acid (AA) and its potential product inflammatory media (Wold, WS, J. Cell Biochem., 53: 329 (1993)). Since E3-14.7K can block this inflammatory response (id.), It is thought that the interaction of optineurin with this protein can also reverse its blocking ability. Thus, involvement of optineurin in the TNF-α pathway can potentially lead to either apoptosis or inflammation. In the third alternative, cytochrome P450 can metabolize AA into bioactive molecules that may be directly related to the glaucoma phenotype. Mutations in cytochrome P4501B1 have previously been shown and supported by primary congenital glaucoma (Stoilov, I. et al., Hum. Mol. Genet., 6: 641, (1997); Stoilov, I. et al., Am. J. Hum. Genet., 62: 573, (1998)). One of the AA metabolites directly related to vasoconstriction and ion transport (McGiff, JC et al., Curr. Opin. Nephrol. Hypertens., 10: 231, (2001)) is 20-hydroxyeicosatetraeno Inic acid (20-HETE). Recurrent vasospasm has been frequently reported in patients with LTG (Gasser, P. et al., Angiology, 41: 214, (1990); Rankin, SJ, Surv. Ophthalmol., 43, Suppl 1: S176, (1999) In addition, vasoconstriction results in decreased production of aqueous humor (Van Buskirk, EM et al., Am. J. Ophthalmol., 109: 511, (1990)), so mutation of optineurin by the AA-P450 pathway is It appears to play a role in the structural damage reported in LTG patients (Caprioli, J. and Spaeth, GL, Am. J. Ophthaltiiol., 97: 730, (1984)). Effectiveness of calcium channel blockers in the treatment of LTG (Netland, PA et al., Am. J. Ophthalmol., 115: 608, (1993)), and expression of optineurin polypeptide observed in human coronary artery cell cultures Further support this hypothesis. Vasospasm is present not only in LTG but also in Raynaud's disease and migraine (Gasser, P. et al., Angiology, 41: 214, (1990)), and these two conditions are frequently reported in high-pressure POAG.

E3-14.7Kのカスパーゼ-8(CASP8)との相互作用はFasリガンドに誘発されるアポトーシスを効率的に遮断することができるので(Chen, P.他、J. Biol. Chem.、273:5815、(1998))、オプチニューリンは、E3-14.7KおよびCASP8とタンパク質複合体を形成してアポトーシスを阻害するか、あるいはTNF-αで以前に報告されたように(Li, Y.他、Mol. Cell. Biol.、18:1601、(1998))、この相互作用はE3-14.7Kの保護的効果を逆転させ、その結果アポトーシスを誘発させ得ると考えられる。したがって、オプチニューリンのE3-14.7Kとの相互作用は、TNF受容体およびFasのどちらよりも下流にあるシグナル伝達経路を調節し得る。   Interaction of E3-14.7K with caspase-8 (CASP8) can efficiently block Fas ligand-induced apoptosis (Chen, P. et al., J. Biol. Chem., 273: 5815 (1998)) optineurin forms a protein complex with E3-14.7K and CASP8 to inhibit apoptosis, or as previously reported with TNF-α (Li, Y. et al., Mol. Cell. Biol., 18: 1601 (1998)), it is believed that this interaction can reverse the protective effect of E3-14.7K and consequently induce apoptosis. Thus, the interaction of optineurin with E3-14.7K may regulate signaling pathways downstream of both TNF receptors and Fas.

E3-14.7Kに加えて、オプチニューリンのC末端部分もハンチントン病(HD)の欠陥タンパク質であるハンチンチンと相互作用する(Faber, P. W.他、Hum. Mol. Genet.、7:1463、(1998))。ハンチンチンは抗アポトーシス効果を有すると報告されている(Wellington, C. L.他、J. Neural. Transm.、Suppl. 1、(2000))。ハンチンチンおよびE3-14.7KはどちらもオプチニューリンのC末端に結合するので、ハンチンチンのオプチニューリンへの結合により、通常オプチニューリンに媒介されるアポトーシスシグナルが中和される可能性がある(Li, Y.他、Mol. Cell. Biol.、18:1601、(1998))。同様に、E3-14.7KはCASP8と相互作用してFASリガンドに誘発されるアポトーシスを阻害する(Chen, P.他、J. Biol. Chem.、273:5815、(1998))。HD中の拡大したポリグルタミン反復によって誘発される細胞死にはCASP8が必要であるので(Sanches, I.他、Neuron、22:623、(1999))、オプチニューリン-ハンチンチン-CASP8-E3-14.7K間の潜在的な多次元タンパク質複合体の形成がHDおよびPOAGのいずれにもおける神経変性に共通の役割を果たすかもしれない。さらに、オプチニューリンは、ハンチンチンを、オプチニューリンのN末端領域に結合する小さなGTP加水分解タンパク質であるRAB8に間接的に連結させる(Hattula, K.およびPeranen, J.、Curr. Biol.、10:1603、(2000))。RAB8によるアクチンおよび微小管の再編成が細胞形状の劇的な変化を指示するので、RAB8-オプチニューリン-ハンチンチンの相互作用によって形成される複合体分子が細胞形態形成、膜輸送(RAB8による)またはベシクル輸送(ハンチンチンによる)の制御において中心的な役割を果たす可能性が高い。オプチニューリンのゴルジ体における免疫細胞化学的な位置決定により、タンパク質輸送がこの分子の機能の1つであることが示唆される。最近では、新しいアフリカツメガエルのトランスジェニックモデルで、RAB8タンパク質の変異型が網膜変性を引き起こし(Moritz, O.他、Mol. Biol. Cell、12:2341、(2001))、また、このタンパク質が桿体におけるポストゴルジ膜のドッキングに関与していることが示されている(id.)。   In addition to E3-14.7K, the C-terminal part of optineurin also interacts with huntingtin, a defective protein of Huntington's disease (HD) (Faber, PW et al., Hum. Mol. Genet., 7: 1463, (1998 )). Huntingtin has been reported to have an anti-apoptotic effect (Wellington, C. L. et al., J. Neural. Transm., Suppl. 1, (2000)). Since both huntingtin and E3-14.7K bind to the C-terminus of optineurin, binding of huntingtin to optineurin may neutralize apoptosis signals normally mediated by optineurin (Li Y. et al., Mol. Cell. Biol., 18: 1601, (1998)). Similarly, E3-14.7K interacts with CASP8 to inhibit FAS ligand-induced apoptosis (Chen, P. et al., J. Biol. Chem., 273: 5815, (1998)). Because cell death induced by expanded polyglutamine repeats in HD requires CASP8 (Sanches, I. et al., Neuron, 22: 623, (1999)), optineurin-huntingtin-CASP8-E3-14.7 The formation of a potential multidimensional protein complex between K may play a common role in neurodegeneration in both HD and POAG. In addition, optineurin indirectly links huntingtin to RAB8, a small GTP hydrolyzing protein that binds to the N-terminal region of optineurin (Hattula, K. and Peranen, J., Curr. Biol., 10 : 1603, (2000)). Since actin and microtubule reorganization by RAB8 directs dramatic changes in cell shape, the complex molecule formed by the RAB8-optineurin-huntingtin interaction is cell morphogenesis, membrane transport (by RAB8) Or likely to play a central role in the control of vesicle transport (by huntingtin). Immunocytochemical localization in the Golgi apparatus of optineurin suggests that protein transport is one of the functions of this molecule. Recently, in a new Xenopus transgenic model, a variant of the RAB8 protein causes retinal degeneration (Moritz, O. et al., Mol. Biol. Cell, 12: 2341, (2001)) It has been shown to be involved in post-Golgi membrane docking in the body (id.).

オプチニューリンの中央のロイシンに富んだドメイン(図1)は、TFIIIAのN末端部分と相互作用する(Moreland, R. J.他、Nucleic Acids Res.、28:1986、(2000))。後者は5SリボソームDNAの内部制御配列に結合し、その後、TFIIIBおよびTFIIICと共同して、RNAポリメラーゼIIIによる遺伝子転写のための安定な開始前複合体を形成する。オプチニューリンのTFIIIAとの相互作用により、この分子が不活性状態から活性状態へと変換され、したがってその転写が活性される可能性が高い。   The central leucine-rich domain of optineurin (FIG. 1) interacts with the N-terminal part of TFIIIA (Moreland, R. J. et al., Nucleic Acids Res., 28: 1986, (2000)). The latter binds to the internal control sequence of 5S ribosomal DNA and then, in conjunction with TFIIIB and TFIIIC, forms a stable pre-initiation complex for gene transcription by RNA polymerase III. The interaction of optineurin with TFIIIA converts this molecule from an inactive state to an active state, and thus is likely to activate its transcription.

オプチニューリンは、NEMO(NF-κB必須モジュレーターまたはFIP3)関連タンパク質(NRP)としてもクローニングされているが、NF-κBシグナル伝達に対して全く効果を有さないことが示されている(Schwambom, K.他、J. Biol. Chem.、275:22780、(2000))。ホルボールエステルはオプチニューリンのリン酸化を誘発したが、同時にその半減期も減少させた(id.)。このリン酸化は、内在性オプチニューリンの細胞内局在化に影響を与えないと報告されている(id.)。このリン酸化を担っている特定のキナーゼ活性は同定されていないが、本発明者らは、オプチニューリンが、85kDAおよび180kDAの分子量を有する2つの未知のキナーゼのアセンブリおよび活性内で機能することができることを示した。   Optineurin has also been cloned as a NEMO (NF-κB essential modulator or FIP3) -related protein (NRP) but has been shown to have no effect on NF-κB signaling (Schwambom, K. et al., J. Biol. Chem., 275: 22780, (2000)). Phorbol ester induced phosphorylation of optineurin, but at the same time reduced its half-life (id.). This phosphorylation has been reported not to affect the intracellular localization of endogenous optineurin (id.). Although the specific kinase activity responsible for this phosphorylation has not been identified, we have found that optineurin functions within the assembly and activity of two unknown kinases with molecular weights of 85 kDA and 180 kDA. I showed that I can do it.

本明細書中で引用した参考文献の教示は、その全体が組み込まれている。   The teachings of the references cited herein are incorporated in their entirety.

好ましい実施形態を参照して本発明を具体的に示したが、当分野の技術者には、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明の形態および詳細に様々な変化を行い得ることが理解されよう。   While the invention has been illustrated with reference to preferred embodiments, workers skilled in the art will recognize that the invention can be practiced without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that various changes in form and detail may be made.

他の既知のタンパク質と相互作用するおおよその領域、推定機能的ドメイン、エキソンの大きさ、および観察された変異の位置および種類を含めた、オプチニューリンのゲノム構造を示す図である。FIG. 5 shows the genomic structure of optineurin, including approximate regions that interact with other known proteins, putative functional domains, exon sizes, and the location and type of observed mutations. オプチニューリンと他のタンパク質との相互作用ならびにFASリガンド(左)およびTNF-α(右)の代替経路におけるオプチニューリンの潜在的な関与を示す図である。相互作用を中実矢印で示し、下流効果を中空矢印で示し、1つのタンパク質の別のタンパク質に対する遮断効果を先端が円の矢印で示す。FIG. 2 shows the interaction of optineurin with other proteins and the potential involvement of optineurin in the alternative pathway of FAS ligand (left) and TNF-α (right). The interaction is indicated by a solid arrow, the downstream effect is indicated by a hollow arrow, and the blocking effect of one protein against another protein is indicated by an arrow with a circle at the tip.

Claims (35)

配列番号1、配列番号1の約10から約50個のヌクレオチドのオリゴヌクレオチド、配列番号3、配列番号3の約10から約50個のヌクレオチドのオリゴヌクレオチド、配列番号5、配列番号5の約10から約50個のヌクレオチドのオリゴヌクレオチド、または、前述の核酸分子の1つの相補体を含む単離された核酸分子であって、前記核酸分子が少なくとも1個のヌクレオチドの変性を有し、前記変性がオプチニューリン関連の緑内障もしくは緑内障のオプチニューリンに関連した危険性が存在することの指標である単離された核酸分子。   SEQ ID NO: 1, oligonucleotide of about 10 to about 50 nucleotides of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, oligonucleotide of about 10 to about 50 nucleotides of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, about 10 of SEQ ID NO: 5 An isolated nucleic acid molecule comprising an oligonucleotide of from about 50 nucleotides or a complement of one of the aforementioned nucleic acid molecules, wherein said nucleic acid molecule has a denaturation of at least one nucleotide, said denaturation An isolated nucleic acid molecule that is an indicator that there is an optineurin-related glaucoma or a risk associated with optineurin in glaucoma. 前記変性により、前記核酸分子にコードされるポリペプチドの配列に変化が生じる、請求項1に記載の単離された核酸分子。   2. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein the denaturation results in a change in the sequence of a polypeptide encoded by the nucleic acid molecule. 前記変性が、コドン50におけるGAGからAAGへの変化、コドン127の後におけるAGの挿入、コドン545におけるCGGからCAGへの変化、コドン98におけるATGからAAGへの変化、前述の変性の1つの相補的変化、または前述の変性の1つもしくは複数を含む組合せである、請求項2に記載の単離された核酸分子。   The modification is from GAG to AAG at codon 50, insertion of AG after codon 127, change from CGG to CAG at codon 545, change from ATG to AAG at codon 98, one complement of the aforementioned modifications 3. An isolated nucleic acid molecule according to claim 2, which is a combination comprising a genetic change or one or more of the aforementioned modifications. 前記緑内障が原発性開放隅角緑内障である、請求項1から3のいずれか一項に記載の単離核酸。   4. The isolated nucleic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein the glaucoma is primary open-angle glaucoma. 配列番号2、配列番号2の活性断片、配列番号4、配列番号4の活性断片、配列番号6、または配列番号6の活性断片を含む精製されたポリペプチドであって、前記ポリペプチドが少なくとも1個のアミノ酸の変性を有し、前記変性がオプチニューリン関連の緑内障もしくは緑内障のオプチニューリンに関連した危険性が存在することの指標であり、前記活性断片がオプチニューリンポリペプチドの少なくとも1つの機能を行うポリペプチド。   A purified polypeptide comprising SEQ ID NO: 2, an active fragment of SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, an active fragment of SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, or an active fragment of SEQ ID NO: 6, wherein the polypeptide is at least 1 Is an indicator that there is a risk associated with optineurin-related glaucoma or glaucoma optineurin, wherein the active fragment exhibits at least one function of the optineurin polypeptide. The polypeptide to perform. 前記変性が、コドン50におけるグルタミン酸からリジンへの変性、コドン127の後における未熟ストップ、コドン545におけるアルギニンからグルタミンへの変性、コドン98におけるメチオニンからリジンへの変性、または前述の変性の1つまたは複数を含む組合せである、請求項5に記載の精製されたポリペプチド。   The modification is a glutamic acid to lysine modification at codon 50, an immature stop after codon 127, an arginine to glutamine modification at codon 545, a methionine to lysine modification at codon 98, or one of the aforementioned modifications or 6. The purified polypeptide of claim 5, which is a combination comprising a plurality. 前記緑内障が原発性開放隅角緑内障である、請求項5または6に記載の精製されたポリペプチド。   The purified polypeptide according to claim 5 or 6, wherein the glaucoma is primary open-angle glaucoma. オプチニューリン核酸中の変性またはオプチニューリンポリペプチド中の変性が、オプチニューリン関連の緑内障もしくは緑内障のオプチニューリンに関連した危険性が存在することまたは存在しないことの指標である、
オプチニューリン核酸中の変性、または
オプチニューリンポリペプチド中の変性
について試料を評価することを含む、個体由来の試料中においてオプチニューリン関連の緑内障もしくは緑内障のオプチニューリンに関連した危険性が存在することまたは存在しないことを検出する方法。
Degeneration in the optineurin nucleic acid or in the optineurin polypeptide is an indication that the risk associated with optineurin-related glaucoma or glaucoma optineurin is present or absent,
There is a risk associated with optineurin-related glaucoma or glaucoma optineurin in a sample from an individual, including assessing the sample for denaturation in an optineurin nucleic acid, or denaturation in an optineurin polypeptide, or How to detect that it doesn't exist.
前記オプチニューリン核酸が配列番号1、配列番号3、または配列番号5の少なくとも約10から約50個のヌクレオチドの断片を含む、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein the optineurin nucleic acid comprises a fragment of at least about 10 to about 50 nucleotides of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, or SEQ ID NO: 5. 前記変性が、コドン50におけるGAGからAAGへの変化、コドン127の後のAGの挿入、コドン545におけるCGGからCAGへの変化、コドン98におけるATGからAAGへの変化、または前述の変性の1つもしくは複数を含む組合せである、請求項9に記載の方法。   The modification is a change from GAG to AAG at codon 50, insertion of AG after codon 127, change from CGG to CAG at codon 545, change from ATG to AAG at codon 98, or one of the aforementioned modifications 10. The method according to claim 9, which is a combination comprising a plurality. 評価が、オプチニューリン核酸の全体もしくは一部分の配列決定を行うこと、または核酸プローブをオプチニューリン核酸にハイブリダイズさせることを含む、請求項9あるいは10に記載の方法。   11. The method of claim 9 or 10, wherein the evaluation comprises sequencing all or a portion of the optineurin nucleic acid or hybridizing a nucleic acid probe to the optineurin nucleic acid. オプチニューリンポリペプチドが配列番号2、配列番号4、または配列番号6の少なくとも活性断片を含む、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein the optineurin polypeptide comprises at least an active fragment of SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 6. 前記変性が、コドン50におけるグルタミン酸からリジンへの変性、コドン127の後における未熟ストップ、コドン545におけるアルギニンからグルタミンへの変性、コドン98におけるメチオニンからリジンへの変性、または前述の変性の1つもしくは複数の組合せである、請求項12に記載の方法。   The modification is a glutamic acid to lysine modification at codon 50, an immature stop after codon 127, an arginine to glutamine modification at codon 545, a methionine to lysine modification at codon 98, or one of the aforementioned modifications or 13. The method of claim 12, wherein the method is a combination of multiple. オプチニューリン関連の緑内障の存在に関連しているオプチニューリン核酸中の変性を検出することを含む、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, comprising detecting denaturation in the optineurin nucleic acid associated with the presence of optineurin-related glaucoma. 前記変性が、コドン50におけるGAGからAAGへの変化、コドン127の後のAGの挿入、コドン545におけるCGGからCAGへの変化、または前述の変性の1つもしくは複数を含む組合せである、請求項14に記載の方法。   The modification is a GAG to AAG change at codon 50, an AG insertion after codon 127, a CGG to CAG change at codon 545, or a combination comprising one or more of the aforementioned modifications. 14. The method according to 14. 個体においてオプチニューリン関連の緑内障を診断することをさらに含む、請求項14または15に記載の方法。   16. The method of claim 14 or 15, further comprising diagnosing optineurin-related glaucoma in the individual. 緑内障のオプチニューリンに関連した危険性の存在に関連している、オプチニューリン核酸中の変性を検出することを含む、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, comprising detecting degeneration in the optineurin nucleic acid associated with the presence of a risk associated with glaucoma optineurin. 前記変性がコドン98におけるATGからAAGへの変化である、請求項17に記載の方法。   18. The method of claim 17, wherein the denaturation is a change from ATG to AAG at codon 98. 個体において緑内障のオプチニューリンに関連した危険性を診断することをさらに含む、請求項17または18に記載の方法。   19. The method of claim 17 or 18, further comprising diagnosing a glaucoma optineurin-related risk in the individual. オプチニューリン関連の緑内障が存在しないことに関連している、オプチニューリン核酸中に変性が存在しないことを検出することを含む、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, comprising detecting the absence of denaturation in the optineurin nucleic acid associated with the absence of optineurin-related glaucoma. 緑内障のオプチニューリンに関連した危険性が存在しないことに関連している、オプチニューリン核酸中に変性が存在しないことを検出することを含む、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, comprising detecting the absence of degeneration in the optineurin nucleic acid associated with the absence of the risk associated with glaucoma optineurin. 前記緑内障が原発性開放隅角緑内障である、請求項8から21のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 8 to 21, wherein the glaucoma is primary open-angle glaucoma. 個体にオプチニューリン治療剤を治療上有効な量で投与することを含む、個体において緑内障を処置する方法。   A method of treating glaucoma in an individual comprising administering to the individual a therapeutically effective amount of an optineurin therapeutic agent. 個体にオプチニューリン治療剤を治療上有効な量で投与することを含む、緑内障の危険性が増大した個体を処置する方法。   A method of treating an individual having an increased risk of glaucoma comprising administering to the individual a therapeutically effective amount of an optineurin therapeutic agent. オプチニューリン治療剤が、オプチニューリンポリペプチドの発現を変化させる薬剤、オプチニューリンポリペプチドの組成を変化させる薬剤、オプチニューリンポリペプチドの活性を変化させる薬剤、オプチニューリンポリペプチドの翻訳後プロセッシングを変化させる薬剤、オプチニューリンスプライシング変異体の転写を調節する薬剤、オプチニューリン相互作用ポリペプチド、およびオプチニューリン相互作用ポリペプチドの発現または活性を変化させる薬剤からなる群から選択される、請求項23または24に記載の方法。   Optineurin Therapeutic Agents Alter Optineurin Polypeptide Expression, Alter Optineurin Polypeptide Composition, Alter Optineurin Polypeptide Activity, Alter Postneutrans Polypeptide Processing 25. The agent of claim 23 or 24, selected from the group consisting of an agent, an agent that modulates transcription of an optineurin splicing variant, an optineurin interacting polypeptide, and an agent that alters the expression or activity of an optineurin interacting polypeptide. The method described. オプチニューリン核酸もしくはオプチニューリンポリペプチドの発現、組成または活性において変性が存在することあるいは存在しないことを検出することを含む、個体においてオプチニューリン関連の緑内障または緑内障のオプチニューリンに関連した危険性の増大が存在することあるいは存在しないことを診断する方法であって、発現、組成、または活性において変性が存在することが、オプチニューリン関連の緑内障もしくは緑内障のオプチニューリンに関連した危険性の増大の指標であり、発現、組成、または活性において変性が存在しないことが、オプチニューリン関連の緑内障もしくは緑内障のオプチニューリンに関連した危険性の増大が存在しないことの指標である方法。   Increased risk associated with optineurin-related glaucoma or glaucoma optineurin in an individual, including detecting the presence or absence of degeneration in expression, composition or activity of an optineurin nucleic acid or optineurin polypeptide The presence of degeneration in expression, composition, or activity is an indicator of increased risk associated with optineurin-related glaucoma or glaucoma optineurin. A method wherein the absence of degeneration in expression, composition, or activity is an indication that there is no increase in risk associated with optineurin-related glaucoma or glaucoma optineurin. 前記オプチニューリン核酸が配列番号1、配列番号3、または配列番号5を含み、前記オプチニューリンポリペプチドが配列番号2、配列番号4、または配列番号6を含む、請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the optineurin nucleic acid comprises SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, or SEQ ID NO: 5, and the optineurin polypeptide comprises SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 6. 前記変性が、オプチニューリンポリペプチドの組成もしくは活性における定性的な変性、オプチニューリンポリペプチドの発現もしくは活性における定量的な変性、またはそれらの組合せである、請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the modification is a qualitative modification in the composition or activity of an optineurin polypeptide, a quantitative modification in the expression or activity of an optineurin polypeptide, or a combination thereof. オプチニューリンに特異的に結合する抗体を使用してオプチニューリンポリペプチド中に変性が存在することまたは存在しないことを検出する、請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein an antibody that specifically binds to optineurin is used to detect the presence or absence of denaturation in the optineurin polypeptide. オプチニューリン核酸中の変性、オプチニューリンポリペプチド中の変性、またはこれらの両方について個体由来の試料を評価することを含む、個体において緑内障または緑内障の危険性を検出する方法。   A method of detecting glaucoma or the risk of glaucoma in an individual comprising assessing a sample from the individual for denaturation in an optineurin nucleic acid, denaturation in an optineurin polypeptide, or both. 前記オプチニューリン核酸が少なくとも配列番号1、配列番号3、または配列番号5の約10から約50個のヌクレオチドの断片を含む、請求項30に記載の方法。   32. The method of claim 30, wherein the optineurin nucleic acid comprises a fragment of at least about 10 to about 50 nucleotides of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, or SEQ ID NO: 5. 前記変性が、コドン50におけるGAGからAAGへの変化、コドン127の後のAGの挿入、コドン545におけるCGGからCAGへの変化、コドン98におけるATGからAAGへの変化、または前述の変性の1つもしくは複数を含む組合せである、請求項31に記載の方法。   The modification is a change from GAG to AAG at codon 50, insertion of AG after codon 127, change from CGG to CAG at codon 545, change from ATG to AAG at codon 98, or one of the aforementioned modifications 32. The method of claim 31, wherein the method comprises a combination comprising a plurality. 評価が、オプチニューリン核酸の全体もしくは一部分の配列決定を行うこと、または核酸プローブをオプチニューリン核酸にハイブリダイズさせることを含む、請求項31あるいは32に記載の方法。   33. The method of claim 31 or 32, wherein the evaluation comprises sequencing all or a portion of the optineurin nucleic acid, or hybridizing a nucleic acid probe to the optineurin nucleic acid. オプチニューリンポリペプチドが少なくとも配列番号2、配列番号4、または配列番号6の活性断片を含む、請求項30に記載の方法。   32. The method of claim 30, wherein the optineurin polypeptide comprises at least an active fragment of SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 6. 前記変性が、コドン50におけるグルタミン酸からリジンへの変性、コドン127の後における未熟ストップ、コドン545におけるアルギニンからグルタミンへの変性、コドン98におけるメチオニンからリジンへの変性、または前述の変性の1つもしくは複数を含む組合せである、請求項34に記載の方法。

The modification is glutamic acid to lysine modification at codon 50, immature stop after codon 127, arginine to glutamine modification at codon 545, methionine to lysine modification at codon 98, or one of the aforementioned modifications or 35. The method of claim 34, which is a combination comprising a plurality.

JP2003556554A 2001-12-24 2002-12-18 Optineurin and glaucoma Withdrawn JP2006501806A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34475401P 2001-12-24 2001-12-24
US6098102A 2002-01-30 2002-01-30
US9011802A 2002-02-28 2002-02-28
US28145702A 2002-10-25 2002-10-25
PCT/US2002/041116 WO2003056037A1 (en) 2001-12-24 2002-12-18 Optineurin and glaucoma

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006501806A true JP2006501806A (en) 2006-01-19

Family

ID=41506433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003556554A Withdrawn JP2006501806A (en) 2001-12-24 2002-12-18 Optineurin and glaucoma

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20040191798A1 (en)
EP (1) EP1468113A4 (en)
JP (1) JP2006501806A (en)
AU (2) AU2002359803A1 (en)
CA (1) CA2471452A1 (en)
WO (2) WO2003056037A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003083108A1 (en) * 2002-03-29 2003-10-09 Sysmex Corporation Gene examination method for judging the onset risk of glaucoma
US20040091914A1 (en) * 2002-08-02 2004-05-13 Sysmex Corporation Gene assay method for predicting glaucoma onset risk
US10206813B2 (en) 2009-05-18 2019-02-19 Dose Medical Corporation Implants with controlled drug delivery features and methods of using same
JP5686335B2 (en) 2009-08-25 2015-03-18 国立大学法人広島大学 Diagnostic marker and method for amyotrophic lateral sclerosis, model animal that develops amyotrophic lateral sclerosis, and model cell
EP2606907A1 (en) 2011-12-19 2013-06-26 Institut Pasteur Optineurin-derived polypeptides, their nucleic acids and uses thereof
JP7072803B2 (en) * 2016-06-30 2022-05-23 京都府公立大学法人 How to determine the risk of developing open-angle glaucoma in a broad sense

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6582908B2 (en) * 1990-12-06 2003-06-24 Affymetrix, Inc. Oligonucleotides
US5474796A (en) * 1991-09-04 1995-12-12 Protogene Laboratories, Inc. Method and apparatus for conducting an array of chemical reactions on a support surface

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003251621A1 (en) 2004-05-25
EP1468113A1 (en) 2004-10-20
US20040191798A1 (en) 2004-09-30
CA2471452A1 (en) 2003-07-10
WO2004039312A2 (en) 2004-05-13
WO2004039312A3 (en) 2004-07-08
AU2002359803A1 (en) 2003-07-15
EP1468113A4 (en) 2006-09-06
WO2003056037A1 (en) 2003-07-10
AU2003251621A8 (en) 2004-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Boutboul et al. A subset of patients with epithelial basement membrane corneal dystrophy have mutations in TGFBI/BIGH3
JP2002508737A (en) Methods and compositions for treating bone resorption disorders including osteoporosis
AU4869399A (en) Interaction of human beta amyloid precursor protein (beta-app) with human lon-protease like protein (hslon)
US20050272051A1 (en) Methods of preventing or treating recurrence of myocardial infarction
AU2003290527A1 (en) Susceptibility gene for myocardial infarction
JP2003525574A (en) Methods and compositions for diagnosing and treating neuropsychiatric disorders
JP2006501806A (en) Optineurin and glaucoma
US6737506B1 (en) Manganese superoxide dismutase exon 3-deleted isoforms and nucleic acid molecules encoding the isoforms
US20100199367A1 (en) Manganese superoxide dismutase exon 3-deleted isoforms and nucleic acid molecules encoding the isoforms
JP2002510508A (en) Glaucoma treatment and diagnostic agents
JP2002506875A (en) Methods and compositions for diagnosis and treatment of chromosome 18p-related disorders
US6429010B1 (en) DNA encoding the human synapsin III gene and uses thereof
JP2005528089A (en) Peripheral artery occlusion disease genes
JP2002507113A (en) RATH genes and polypeptides and methods for treating and diagnosing immune diseases
US7462447B2 (en) Methods for evaluating susceptibility to a bone homeostasis disorder
CA2298474A1 (en) Methods and compositions for the diagnosis and treatment of neuropsychiatric disorders
CA2386177A1 (en) Oculomedin and glaucoma
US20030082645A1 (en) DNA encoding the human synapsin III gene and uses thereof
US6306586B1 (en) Methods and compositions for the diagnosis and treatment of cataracts
JPH10127296A (en) Ext2 gene
WO2004074302A2 (en) Autosomal recessive polycystic kidney disease nucleic acids and peptides
WO2002020606A1 (en) A new polypeptide- human hearing defect-related protein 38.39 and the polynucleotde encoding it
MXPA00008949A (en) METHODS AND COMPOSITIONS FOR DIAGNOSING AND TREATING CHROMOSOME-18p RELATED DISORDERS

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060307